(57)【要約】  測位および／またはタイミング計算を支援するための方法および装置。一態様では、本発明は、位置および／または時間の決定を支援するための方法を提供し、本方法は、送信機（７１２；８１２；９１２）によって第１の周波数で送信され、かつ第１の場所において第１の受信機（７２４；８２４；９２４）によって受信された第１の無線信号の第１の位相を特徴付ける第１の位相情報を取得するステップ（１１１０）と、送信機（７１２；８１２；９１２）によって異なる第２の周波数で送信され、かつ異なる第２の場所において第２の受信機（７３４；８３４；９３４）によって受信された第２の無線信号の第２の位相を特徴付ける第２の位相情報を取得するステップ（１１２０）と、を含む。本方法は、位相比較情報を生成するために第１の位相情報を第２の位相情報と比較するステップ（１１３０）と、位置および／または時間の決定を支援するために位相比較情報を使用するステップ（１１５０、１１６０）とをさらに含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機（７１２；８１２；９１２）によって第１の周波数で送信され、かつ第１の場所において第１の受信機（７２４；８２４；９２４）によって受信された第１の無線信号の第１の位相を特徴付ける第１の位相情報を取得するステップ（１１１０）と、
前記送信機（７１２；８１２；９１２）によって第２の周波数で送信され、かつ第２の場所において第２の受信機（７３４；８３４；９３４）によって受信された第２の無線信号の第２の位相を特徴付ける第２の位相情報を取得するステップ（１１２０）であって、前記第２の周波数が前記第１の周波数とは異なり、前記第２の場所が前記第１の場所とは異なる、ステップ（１１２０）と、
位相比較情報を生成するために前記第１の位相情報を前記第２の位相情報と比較するステップ（１１３０）と、
位置および／または時間の決定を支援するために前記位相比較情報を使用するステップ（１１５０、１１６０）と
を含む、位置および／または時間の決定を支援するための方法。
【請求項２】
前記第１の位相情報が前記第１の受信機（７２４；８２４；９２４）から取得されること、および
前記第２の位相情報が前記第２の受信機（７３４；８３４；９３４）から取得されること
のうちの一方または両方が真である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の無線信号および前記第２の無線信号のうちの少なくとも一方が、それぞれの測定基準時間においてそれぞれの前記受信機によって受信され、
前記方法が、前記位置および／または前記時間の前記決定を支援するために前記位相比較情報および前記少なくとも１つの測定基準時間を使用するステップを含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の受信機（７２４）が第１の無線通信デバイス（Ａ）に備えられ、前記第１の無線通信デバイスが第２の送信機（７２２）をさらに備え、
前記第１の位相情報が、前記第１の無線通信デバイス（Ａ）からの前記送信機で受信された第１の戻り信号の位相をさらに特徴付け、前記第１の戻り信号が前記第２の送信機（７２２）によって送信され、
前記第１の位相情報が、
前記第１の無線通信デバイス（Ａ）における、前記第１の無線信号の前記受信と前記第１の戻り信号の前記送信との間の位相差、および
前記送信機における、前記第１の戻り信号の前記受信と前記第１の無線信号の前記送信との間の位相差
のうちの一方または両方を含み、
前記方法が、位置の前記決定を支援するために前記位相比較情報を使用するステップを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の位相情報が、前記第１の受信機（９２４）における、前記第１の位相と前記第１の受信機（９２４）における基準信号の第１の基準位相との間の位相比較を含むこと、および
前記第２の位相情報が、前記第２の受信機（９３４）における、前記第２の位相と前記第２の受信機（９３４）における基準信号の第２の基準位相との間の位相比較を含むこと
のうちの一方または両方が真である、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記基準信号が、前記第１の周波数および前記第２の周波数とは異なる第３の周波数で基準送信機（９４２）によって送信される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の位相情報が、前記第１の受信機（８２４）における、前記第１の位相と、さらなる送信機（８４２）によって前記第１の周波数で送信され、かつ前記第１の受信機（８２４）によって受信された第３の無線信号の第３の位相との間の位相比較を含み、
前記方法が、位置の前記決定を支援するために前記位相比較情報を使用するステップを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
較正情報を取得するステップ（１１４０）であって、
前記位置および／または前記時間の計算を支援するために前記位相比較情報を使用する、前記ステップ（１１５０、１１６０）が前記較正情報も使用し、
前記較正情報が、
それぞれの関連付けられた較正基準時間における前記第１の無線信号の位相および前記第２の無線信号の位相、ならびに
関連付けられた較正基準時間における前記第１の無線信号と前記第２の無線信号との間の位相オフセット
のうちの少なくとも一方を含む、ステップ（１１４０）
をさらに含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記較正情報がデータベースから取得される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の受信機（７２４；８２４；９２４）における前記第１の無線信号の第１の到着時間を測定するステップと、
前記第２の受信機（７３４；８３４；９３４）における前記第２の無線信号の第２の到着時間を測定するステップと、
前記位置および／または前記時間の前記計算を支援するために前記測定された第１の到着時間および第２の到着時間を使用するステップと
をさらに含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記位相比較情報の変化率を決定するステップを含む、ドップラー情報を取得するステップであって、前記ドップラー情報が前記決定された変化率を含む、ステップと、
速度またはタイミングドリフトの計算を支援するために前記取得されたドップラー情報を使用するステップと
をさらに含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
送信機（１３１２）によって第１の周波数で送信された第１の無線信号を受信機（１３５４ａ）で受信するステップ（１２１０）と、
前記送信機（１３１２）によって第２の周波数で送信された第２の無線信号を前記受信機（１３５４ｂ）で受信するステップ（１２２０）であって、前記第２の周波数が前記第１の周波数とは異なり、
各信号が既知の較正時間に前記送信機から既知の距離で受信される、ステップと
を含む、較正情報を生成する方法であって、
前記受信された第１の無線信号の第１の位相および前記受信された第２の無線信号の第２の位相を測定するステップであって、前記較正情報が前記測定された第１の位相および前記測定された第２の位相を含む、ステップ、ならびに
前記第１の無線信号と前記第２の無線信号との間の位相オフセットを決定するステップ（１２３０）であって、前記較正情報が前記決定された位相オフセットを含む、ステップ
のうちの少なくとも一方を含む、較正情報を生成するステップをさらに含み、
前記較正情報が、少なくとも１つの関連付けられた較正基準時間をさらに含み、かつ各信号の前記既知の距離を含む、方法。
【請求項１３】
送信機（１０１２）によって第１の周波数で送信された第１の無線信号および前記送信機によって第２の周波数で送信された第２の無線信号に関する較正情報を生成する方法であって、前記第２の周波数が前記第１の周波数とは異なり、前記方法は、
前記送信された第１の無線信号の第１の位相および前記送信された第２の無線信号の第２の位相を前記送信機（１０１２）で取得するステップであって、前記較正情報が前記測定された第１の位相および前記測定された第２の位相を含む、ステップ、ならびに
前記第１の無線信号と前記第２の無線信号との間の位相オフセットを前記送信機で決定するステップ（１２３０）であって、前記較正情報が前記決定された位相オフセットを含み、
前記較正情報が少なくとも１つの関連付けられた較正基準時間をさらに含む、ステップ
のうちの少なくとも一方を含む、方法。
【請求項１４】
較正情報のデータベース（１４０５）を維持するステップ（１４１０）であって、前記較正情報が、
較正基準時間における、第１の無線信号および第２の無線信号の対の位相であって、第１の信号および第２の信号の各対が第１の周波数および第２の周波数のそれぞれの対で送信機（１０１２；１３１２）によって送信され、前記第１の周波数と前記第２の周波数とが互いに異なる、位相、ならびに
較正基準時間における、第１無線信号および第２の無線信号のそのような対間の位相オフセット
のうちの少なくとも一方を含む、ステップと、
較正情報が必要とされる送信機（１０１２；１３１２）を識別する較正情報の要求を受信するステップ（１４２０）と、
前記識別された送信機の前記較正情報を見つけるために前記データベース（１４０５）を探索するステップ（１４３０）と、
前記要求に応答して前記見つかった較正情報を提供するステップ（１４４０）と
を含む、位置および／または時間の決定を支援するための較正情報を提供する方法。
【請求項１５】
前記データベースを維持する、前記ステップが、前記データベースに十分な較正情報がない場合に較正測定をトリガするステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
無線信号の送信要求を受信するステップ（１５１０）であって、前記要求が事前に決定された位相差および事前に定義された時間を含む、ステップ（１５１０）と、
前記要求に応答して、
送信機によって、第１の周波数で第１の無線信号を送信し（１５２０）、
前記送信機によって、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数で第２の無線信号を送信する（１５２０）、ステップであって、
前記第１の無線信号および前記第２の無線信号が、それらの信号間に前記事前に定義された時間に前記事前に決定された位相差を有するように送信される、ステップと、
を含む、位置および／または時間の決定を支援するための無線信号を送信する方法。
【請求項１７】
送信機（７１２；８１２；９１２）によって第１の周波数で送信され、かつ第１の場所において第１の受信機（７２４；８２４；９２４）によって受信された第１の無線信号の第１の位相を特徴付ける第１の位相情報を取得するステップ（１１１０）と、
前記送信機（７１２；８１２；９１２）によって第２の周波数で送信され、かつ第２の場所において第２の受信機（７３４；８３４；９３４）によって受信された第２の無線信号の第２の位相を特徴付ける第２の位相情報を取得するステップ（１１２０）であって、
前記第２の周波数が前記第１の周波数とは異なり、前記第２の場所が前記第１の場所とは異なる、ステップ（１１２０）と、
を含む、較正情報を生成する方法であって、
位相比較情報を生成するために前記第１の位相情報を前記第２の位相情報と比較するステップ（１１３０）であって、前記送信機と前記第１の受信機との間の距離（ｄＡＰ）および前記送信機と前記第２の受信機との間の距離（ｄＢＰ）に依存する前記位相比較情報の成分が既知であり、
前記較正情報が前記位相比較情報を含む、ステップ（１１３０）
をさらに含む、方法。
【請求項１８】
前記第１の位相情報が、前記第１の受信機（８２４）における、前記第１の位相と、さらなる送信機（８４２）によって前記第１の周波数で送信され、かつ前記第１の受信機（８２４）で受信された第３の無線信号の第３の位相との間の位相比較を含み、
前記第２の位相情報は、前記第２の受信機（８３４）における、前記第２の位相と、前記さらなる送信機（８４２）によって前記第２の周波数で送信され、かつ前記第２の受信機（８３４）で受信された第４の無線信号の第４の位相との間の位相比較を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の周波数が、少なくとも２ｋＨｚ、好ましくは少なくとも１００ｋＨｚ、より好ましくは少なくとも１ＭＨｚ、最も好ましくは少なくとも１０ＭＨｚだけ前記第２の周波数と異なる、請求項１から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の無線信号および前記第２の無線信号が、異なる時間に前記送信機によって送信される、請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
電子デバイスのプロセッサで実行されると、請求項１から２０のいずれか一項に記載のステップをすべて実行するように前記電子デバイスを制御するように適合されたコンピュータプログラムコードを含むコンピュータプログラム。
【請求項２２】
送信機（１３１２）によって第１の周波数で送信された第１の無線信号を受信する（１２１０）ように構成された第１の受信機（１３５４ａ）と、
前記送信機（１３１２）によって第２の周波数で送信された第２の無線信号を受信する（１２２０）ように構成された第２の受信機（１３５４ｂ）であって、前記第２の周波数が前記第１の周波数とは異なり、
各信号が既知の較正時間に前記送信機（１３１２）から既知の距離で受信される、第２の受信機（１３５４ｂ）と、
前記受信された第１の無線信号の第１の位相および前記受信された第２の無線信号の第２の位相を測定することであって、前記較正情報が前記測定された第１の位相および前記測定された第２の位相を含む、こと、ならびに
前記第１の無線信号と前記第２の無線信号との間の位相オフセットを決定すること（１２３０）であって、前記較正情報が前記決定された位相オフセットを含む、こと
のうちの少なくとも一方によって較正情報を生成するように構成されたプロセッサ（１３５６）であって、
前記較正情報が少なくとも１つの関連付けられた較正基準時間をさらに含む、プロセッサ（１３５６）と
を備える、位置および／または時間の決定を支援するための較正情報を生成するように構成された電子デバイス（Ｃ）。
【請求項２３】
送信機（１０１２）に接続するため、かつ前記送信機（１０１２）によって第１の周波数で送信された第１の無線信号を取得するための第１の入力部（１０６１）と、
前記送信機（１０１２）に接続するため、かつ前記送信機（１０１２）によって第２の周波数で送信された第２の無線信号を取得するための第２の入力部（１０６３）であって、前記第２の周波数が前記第１の周波数とは異なる、第２の入力部（１０６３）と、
前記送信された第１の無線信号の第１の位相および前記送信された第２の無線信号の第２の位相を測定することであって、前記較正情報が前記測定された第１の位相および前記測定された第２の位相を含む、こと、ならびに
前記送信された第１の無線信号と前記送信された第２の無線信号との間の位相オフセットを決定すること（１２３０）であって、前記較正情報が前記決定された位相オフセットを含む、こと
のうちの少なくとも一方によって較正情報を生成するように構成されたプロセッサ（１０６６）であって、
前記較正情報が少なくとも１つの関連付けられた較正基準時間をさらに含む、プロセッサ（１０６６）と
を備える、位置および／または時間の決定を支援するための較正情報を生成するように構成された電子デバイス（Ｃ’）。
【請求項２４】
無線信号の送信要求を受信する（１５１０）ように構成されたインターフェース（１６１８）であって、前記要求が事前に決定された位相差および事前に定義された時間を含む、インターフェース（１６１８）と、
前記要求に応答して、
第１の周波数で第１の無線信号を送信し（１５２０）、
前記第１の周波数とは異なる第２の周波数で第２の無線信号を送信する（１５２０）
ように構成された送信機（１６１２）であって、
前記送信機（１６１２）が、前記事前に定義された時間に前記第１の無線信号と前記第２の無線信号との間で前記事前に決定された位相差を有するように、前記第１の無線信号および前記第２の無線信号を送信するように構成される、送信機（１６１２）と
を備える、位置および／または時間の決定を支援するように動作可能な電子デバイス（Ｐ’’）。
【請求項２５】
第１の周波数で第１の無線信号を送信し、
前記第１の周波数とは異なる第２の周波数で第２の無線信号を送信する
ように構成された送信機（７１２）と、
第１の無線通信デバイス（Ａ）から第１の戻り信号を受信し、
第２の無線通信デバイス（Ｂ）から第２の戻り信号を受信する
ように構成された受信機（７１４）と、
を備える、位置および／または時間の決定を支援するように動作可能な電子デバイス（Ｐ）であって、
前記送信された第１の無線信号の位相および前記受信された第１の戻り信号の位相、ならびに
これら２つの位相間の位相差
のうちの少なくとも一方を含む第１の位相情報を生成し、
前記送信された第２の無線信号の位相および前記受信された第２の戻り信号の位相、ならびに
これら２つの位相間の位相差
のうちの少なくとも一方を含む第２の位相情報を生成し、
前記第１の位相情報および前記第２の位相情報、ならびに
位置および／または時間の決定を支援するために、前記第１の位相情報と前記第２の位相情報との間の位相比較
のうちの少なくとも一方を提供する、
ように構成された少なくとも１つのプロセッサ（７１６）をさらに備える、電子デバイス（Ｐ）。
【請求項２６】
メモリ（２０４）と、
第１の無線信号および第２の無線信号をそれぞれの第１の周波数および異なる第２の周波数で電子デバイス（Ｐ’’）に送信させるための、少なくとも１つの電子デバイス（Ｐ’’）のための命令を生成し、
前記電子デバイスに前記命令を送信する
ように構成されたプロセッサ（２０６）と
を備える、測位またはタイミング測定のための支援サービスを提供するためのサーバコンピュータ（７９０）。
【請求項２７】
メモリ（２０４）と、
送信機（７１２；８１２；９１２）によって第１の周波数で送信され、かつ第１の場所において第１の受信機（７２４；８２４；９２４）によって受信された第１の無線信号の第１の位相を特徴付ける第１の位相情報を取得し（１１１０）、
前記送信機（７１２；８１２；９１２）によって第２の周波数で送信され、かつ第２の場所において第２の受信機（７３４；８３４；９３４）によって受信された第２の無線信号の第２の位相を特徴付ける第２の位相情報を取得し（１１２０）、前記第２の周波数が前記第１の周波数とは異なり、前記第２の場所が前記第１の場所とは異なり、
位相比較情報を生成するために前記第１の位相情報を前記第２の位相情報と比較し（１１３０）、
位置および／または時間の決定を支援するために前記位相比較情報を使用する（１１５０、１１６０）
ように構成された、プロセッサ（２０６）と
を備える、測位および／またはタイミング計算のための電子デバイス（７８０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位および／またはタイミング決定に関する。本発明は、詳細には、同じ送信源（送信機）から送信された異なる周波数の無線信号の位相を観測することによる位置および／または時間の決定に関する。
【背景技術】
【０００２】
全地球測位システム（ＧＰＳ）などの全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）を使用した測位が知られている。従来、位置の計算は、複数の異なる衛星からの信号の到着時間に基づく三辺測量に依拠している。例えば、ＧＰＳの場合、Ｌ１帯の衛星信号が三辺測量に従来使用されている。ＧＰＳ衛星はまた、電離層誤差の測定に慣例で使用されているＬ２帯の信号も送信する。
【０００３】
すべての測位システムにおいて、測位精度を上げることが望まれている。特にＧＮＳＳシステムには可用性の問題もあり、特に密集した都市環境や屋内では、衛星信号を確実に受信することが困難または不可能な環境が多くある。そのため、従来のＧＮＳＳ測位が失敗したり、信頼性が低下したりする状況で、より広いカバレッジを提供し、位置を計算できる測位システムを開発することが望ましい。
【０００４】
２０１７年４月１２日に同一出願人により出願された（そして本出願の出願日以降に公開された）国際出願ＥＰ２０１７／０５８８９２号明細書は、２つの異なる場所にある２つの異なる送信機によって異なる周波数で送信された２つの無線信号を受信機が受信する手法を説明している。これら２つの信号が受信機に到着すると位相が比較され、比較の結果が関連付けられた測定基準時間とともに使用されて、位置および／または時間の計算を支援する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様によれば、位置および／または時間の決定を支援するための方法が提供され、本方法は、
送信機によって第１の周波数で送信され、かつ第１の場所において第１の受信機によって受信された第１の無線信号の第１の位相を特徴付ける第１の位相情報を取得するステップと、
送信機によって第２の周波数で送信され、かつ第２の場所において第２の受信機によって受信された第２の無線信号の第２の位相を特徴付ける第２の位相情報を取得するステップであって、第２の周波数が第１の周波数とは異なり、第２の場所が第１の場所とは異なる、ステップと、
位相比較情報を生成するために第１の位相情報を第２の位相情報と比較するステップと、
位置および／または時間の決定を支援するために位相比較情報を使用するステップと
を含む。
【０００６】
本発明者は、驚くべきことに、国際出願ＥＰ２０１７／０５８８９２号明細書の手法を修正して、２つの送信機と１つの受信機とを使用する代わりに、システムが（２つの周波数で送信する）単一の送信機と２つの別個の受信機とで動作し得るようにできることを見出した。この修正された手法の実際の実装形態は国際出願ＥＰ２０１７／０５８８９２号明細書とはかなり異なるが、基礎となる数学方程式の多くは本質的に同じである。
【０００７】
送信機は、第１の周波数および第２の周波数の両方に対応できる十分に広い帯域幅で送信できる単一の送信機を含んでもよい。あるいは、送信機は、第１の時間間隔において第１の周波数で送信するように調整でき、第２の時間間隔において第２の周波数で送信するように調整できる単一の送信機を含んでもよい。一般に、第１の無線信号と第２の無線信号とを同時に送信する必要はないことに留意されたい。別の代替策では、送信機は２つの送信機、すなわち、第１の周波数で送信するための１つの送信機と、第２の周波数で送信するための別の送信機とを含んでもよい。これらの２つの送信機は、いくつかのコンポーネントを共有してもよい（ただし、これは必須ではない）。例えば、２つの送信機は、共通アンテナおよび共通電力増幅器の一方または両方を共有してもよい。２つの送信機は、最大１０ｍ離れて、より好ましくは最大５ｍ離れて、さらにより好ましくは最大１ｍ離れて配置される。２つの送信機は、例えば、同じ基地局の２つの送信機であってもよい。
【０００８】
ここで、信号の「位相」とは、搬送波の位相、すなわち搬送波信号の位相を指す。よって、第１の位相情報は、第１の受信機に到着したときの第１の無線信号の搬送波の位相を少なくとも特徴付ける。同様に、第２の位相情報は、第２の受信機に到着したときの第２の無線信号の搬送波の位相を少なくとも特徴付ける。
【０００９】
共通送信源からの異なる周波数の信号間の位相関係を使用して測位（またはタイミング決定）を支援することには、いくつかの潜在的な利点があり得る。異なる周波数のそれぞれの対で送信される信号の対から追加の測定値を作成できるため、測位目的でより多くの測定値を使用できるようになる。これにより、カバレッジおよび精度の両方が向上し得る。また、位相比較により有効な測定帯域幅が大きくなるため、より広い周波数範囲に及ぶ信号を使用することで、測位精度も向上させることができる。
【００１０】
決定される位置は、第１の受信機および第２の受信機のうちの一方の位置、または送信機の位置であり得る。決定される時間は、送信機における時間または受信機のうちの一方における時間であり得る。決定された時間は、時間の決定の対象となったデバイスのローカルクロックを補正するために使用され得る。
【００１１】
位置は、第１の無線信号および第２の無線信号を送信したときの送信機の位置であり得る。すなわち、第１の無線信号および第２の無線信号は、実質的に同じ位置および時間で送信されている場合がある。ここで、実質的に同じ位置とは、好ましくは、位置の変化分が１０ｍ未満、より好ましくは５ｍ未満、最も好ましくは１ｍ未満であることを意味する。したがって、決定が支援される時間は、第１の無線信号および第２の無線信号が送信された時間であり得る。しかしながら、送信機は、第１の無線信号の送信と第２の無線信号の送信との間で位置を変える可能性がある（例えば、送信機が車両に搭載されている場合）。このことは、必ずしも、特に位置の変化を記述する変位ベクトルが既知である場合には、位置の計算能力に影響しない。同様に、受信機がそれぞれの無線信号を異なる時間に受信する可能性もある。この場合も、このことは、必ずしも、特に時間差が既知である場合には、位置の計算能力に影響しない。
【００１２】
位相比較情報は、第１の位相情報と第２の位相情報との差を含み得る。
【００１３】
本方法は、取得された第１の位相情報および第２の位相情報のそれぞれに少なくとも１つの測定基準時間を関連付けるステップであって、場合により各受信機のローカルクロックを使用して、その後、位置および／または時間の計算を支援するために少なくとも１つの測定基準時間を使用する、ステップを含み得る。
【００１４】
各信号の位相は時間とともに絶えず変化する。また、信号どうしの周波数が異なるため、信号間の位相差も絶えず変化する。位相情報に関連付けられた測定基準時間は、位相情報が有効な時間である、すなわち、各信号が所定の位相を有する時間、または信号間に所定の位相差がある時間である（好ましくはローカルクロックに照らして）。
【００１５】
いくつかの場合では、位相比較情報は、異なる時間に測定された位相間の位相差として計算され得る。これを行うには、両方の位相が共通時間基準を参照するように、位相のうちの一方または両方が時間的に前方または後方に投影され得る。この共通時間基準を参照すると、一方の位相を他の位相から差し引くことにより、位相を比較できる。
【００１６】
測定基準時間は、受信機のローカルクロックによって決定され得る。測定基準時間は、記録され、位相情報に関連付けされ得る。
【００１７】
いくつかの実施形態では、第１の位相情報は測定された第１の位相のみから構成され、第２の位相情報は測定された第２の位相のみから構成され得る。いくつかの実施形態では、第１の位相情報は、第１の無線信号と第１の基準信号との間の位相比較を含み得る。第２の位相情報は、第２の無線信号と第２の基準信号との間の位相比較を含み得る。第１の基準信号および第２の基準信号は同じ信号であってもよいし、少なくとも共通送信機によって送信されても共通送信機から導出されてもよい（例えば、ＧＮＳＳに追従しているスケーリングされた周波数）。
【００１８】
いくつかの実施形態では、送信機における時間は既知であり、本方法は、送信機の位置の決定を支援するために位相比較情報を使用する。例えば、送信機におけるローカルクロックは、ＧＮＳＳタイミング基準に同期され得る。
【００１９】
他の実施形態では、送信機の位置は既知であり、本方法は、送信機における時間の決定を支援するために位相比較情報を使用する。
【００２０】
さらに他の実施形態では、位置および時間の両方が不明であり、本方法は、位置および時間の同時決定を支援するために位相比較を使用する。
【００２１】
あるいは、いくつかの実施形態では、決定される位置および／または時間は、受信機のうちの一方の位置および／または時間である。この場合も、位置および時間のうちの一方が既知であって、他方の決定が望まれているのであってもよい。
【００２２】
位相比較情報を使用するステップは、通信ネットワークを介して受信機と通信するサーバコンピュータによって実行され得る。
【００２３】
目標が送信機の位置または時間を計算することである場合、本方法は、第１の受信機の場所、第２の受信機の場所、または第２の受信機に対する第１の受信機の場所のうちの１つまたは複数を含む追加情報を取得するステップをさらに含み得る。
【００２４】
目標が受信機のうちの一方の位置または時間を計算することである場合、他方の受信機の場所および送信機の場所は既知であり、本方法はこれらの場所または相対的な場所を取得するステップをさらに含み得る。
【００２５】
位相比較情報は曖昧さ（ambiguity）を含むことができ、位置および／または時間の計算を支援するために曖昧さを使用するステップは曖昧さを解くステップを含み得る。
【００２６】
曖昧さは、第１の周波数と第２の周波数との差である周波数差において整数のサイクル（周期）数を含み得る。
【００２７】
位置および／または時間の計算を支援するために位相比較情報を使用するステップは、位置および時間の軌跡を定義する第１の方程式を構築するステップを含み得る。
【００２８】
第１の方程式は、送信機と第１の受信機との間の第１の距離、送信機と第２の受信機との間の第２の距離、および場合により少なくとも１つの時間に位相比較情報を関連付けることができる。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの時間は、デバイスのうちの１つのローカルクロックを使用して決定され得る。いくつかの実施形態では、時間は、本方法の過程で決定される未知のものであり得る。本方法の過程で時間が決定される場合、時間はＧＮＳＳタイミング基準などの外部基準に対して定義され得る。
【００２９】
第１の方程式は、第１の距離が第１の周波数によってスケーリングされる少なくとも１つの第１の項と、第２の距離が第２の周波数によってスケーリングされる少なくとも１つの第２の項とを含み得る。
【００３０】
いくつかの実施形態では、周波数によるスケーリングは、２つの信号が同じ速さ、すなわち光速ｃで進むと仮定されるため、波長による逆スケーリングによって実現され得る。
【００３１】
第１の方程式において、位相比較情報は、波長によってスケーリングされず、周波数によって逆スケーリングされないことが好ましい。
【００３２】
第１の方程式は、場合により、第１の距離と第２の距離との差が第１の周波数と第２の周波数との和によってスケーリングされる第３の項と、第１の距離と第２の距離との和が、第１の周波数と第２の周波数との差によってスケーリングされる第４の項とに分解され得る。
【００３３】
位置および時間の軌跡は、どのデバイスが位置の計算を望まれているターゲットであるかに応じて、送信機が位置し得る位置の軌跡、または受信機のうちの一方が位置し得る位置の軌跡を含み得る。
【００３４】
位置の軌跡は曲線のセットを含み得る。曲線は交差しない場合がある。曲線のセットは、なんらかの楕円特性およびなんらかの双曲線特性を有し得る、すなわち、双曲線および楕円の変形のなんらかの組み合わせを呈し得る。特に、曲線のセット内の各曲線は、楕円のセットと双曲線のセットとの交点を通過し得る。楕円は、第１の距離と第２の距離との和によってパラメータ化される。双曲線は、第１の距離と第２の距離との差によってパラメータ化される。曲線セット内の異なる曲線は、位相比較における曖昧さから生じ、これは、第１の無線信号のどのサイクル（周期）が第２の無線信号のどのサイクル（周期）と比較されているか分からないためである。これにより、位相比較情報に整数曖昧さが生じる。曲線セット内の各曲線は、この整数曖昧さの１つの可能な解を表す位置の軌跡である。つまり、曖昧さが解かれる場合、位置の軌跡は単一の曲線になる。
【００３５】
本方法は、場合により、位置および時間におけるさらなる軌跡をそれぞれ定義する１つまたは複数のさらなる方程式を構築するステップと、位置および／または時間を計算するために第１の方程式と１つまたは複数のさらなる方程式とを一緒に解くステップとをさらに含む。
【００３６】
これには、連立方程式のセットを解くステップを含み得る。
【００３７】
第１の位相情報が第１の受信機から取得されること、および第２の位相情報が第２の受信機から取得されることのうちの一方または両方が真であり得る。
【００３８】
第１の無線信号および第２の無線信号のうちの少なくとも一方は、それぞれの測定基準時間においてそれぞれの受信機によって受信され得、本方法は、位置および／または時間の決定を支援するために位相比較情報および少なくとも１つの測定基準時間を使用するステップを含む。
【００３９】
第１の受信機は第１の無線通信デバイスに備えられていてもよく、第１の無線通信デバイスは第２の送信機をさらに備える。第１の位相情報は、場合により、第１の無線通信デバイスからの送信機で受信された第１の戻り信号の位相をさらに特徴付け、第１の戻り信号は第２の送信機によって送信され、第１の位相情報は、第１の無線通信デバイスにおける、第１の無線信号の受信と第１の戻り信号の送信との間の位相差、および送信機における、第１の戻り信号の受信と第１の無線信号の送信との間の位相差のうちの一方または両方を含み、本方法は、位置の決定を支援するために位相比較情報を使用するステップを含む。
【００４０】
第１の戻り信号は、好ましくは、第１の周波数で送信される。
【００４１】
この手法により、送信機から第１の無線通信デバイスへの１つの送信と、第１の無線通信デバイスから送信機への別の送信とに基づいて、「ラウンドトリップ」方式で位相を測定することができる。このように、反対方向の２つの信号の位相を比較することは、異なるデバイスで行われる位相測定値を関連付けるための１つの有利な仕方である。
【００４２】
一般に、第１の戻り信号は、第１の無線信号の前または後に送信され得る。いくつかの実施形態では、第１の戻り信号は、第１の無線信号に応答して送信され得る（またはその逆も同様であり得る）が、これは必須ではない。
【００４３】
いくつかの実施形態では、第１の戻り信号は、第１の無線信号に応答して、かつ第１の無線信号に対して既知の位相で第２の送信機によって送信される。
【００４４】
第１の無線信号の受信に応答して第１の戻り信号が送信される場合、それらの間の位相差は事前に決定されてもよい。すなわち、第２の送信機は、第１の受信機で受信された第１の無線信号の位相に対して事前に決定された位相関係で第１の戻り信号を送信することができる。よって、位相関係は事前に決定されているため既知である。あるいは、位相関係は事前に決定されていなくてもよいが、第１の無線通信デバイスによって報告されてもよい。
【００４５】
いくつかの実施形態では、第１の無線信号は、第１の戻り信号に応答して、かつ第１の戻り信号に対して既知の位相で送信機によって送信される。この場合、「ラウンドトリップ」測定は、第１の無線通信デバイスによって開始され得る。上述した方式と類似した方式で、第１の戻り信号の到着と第１の無線信号の送信との間の位相差は事前に決定され得る。あるいは、この位相差は事前に決定されていなくてもよいが、送信機によって報告されてもよい。
【００４６】
上で要約された「ラウンドトリップ」手法のすべての態様は、第２の位相情報および第２の受信機に同様に適用され得ることに留意されたい。あるいは、他の手段により（最も好ましくは本明細書に記載された他の手法のうちの１つにより）第２の位相情報に対して位相基準が与えられてもよい。
【００４７】
第１の位相情報が、第１の受信機における、第１の位相と第１の受信機における基準信号の第１の基準位相との間の位相比較を含むこと、および第２の位相情報が、第２の受信機における、第２の位相と第２の受信機における基準信号の第２の基準位相との間の位相比較を含むことのうちの一方または両方が真であり得る。
【００４８】
各受信機における基準信号は、共通送信源から取得され得る。いくつかの実施形態では、単一の基準信号が両方の受信機で受信され得る。このようにして、両方の受信機は位相を同じ基準信号と直接比較する。あるいは、各受信機は、両方の受信機で受信される共通マスター信号から独自の基準信号を導出してもよい。このようにして、受信機は位相を共通マスター信号と事実上間接的に比較している。
【００４９】
基準信号を使用することにより、必要な位相測定のための基準を与える別の仕方が提供される。第１の位相情報および第２の位相情報のいずれかまたは両方がこの基準に依拠し得る。第１の位相情報および第２の位相情報のうちの一方がこの基準に依拠している場合、他方は異なる手法（最も好ましくは、本明細書に記載された他の手法のうちの１つ）によって与えられる基準に依拠し得る。
【００５０】
基準信号は、第１の周波数および第２の周波数とは異なる第３の周波数で基準送信機によって送信されてもよい。
【００５１】
第１の位相情報は、第１の位相と、さらなる送信機によって第１の周波数で送信され、かつ第１の受信機によって受信された第３の無線信号の第３の位相との間の第１の受信機における位相比較を含むことができ、本方法は、位置の決定を支援するために位相比較情報を使用するステップを含む。
【００５２】
同様に、第２の位相情報は、第２の受信機における、第２の位相と、さらなる送信機によって第２の周波数で送信され、かつ第２の受信機によって受信された第４の無線信号の第４の位相との間の位相比較を含むことができる。
【００５３】
それぞれの場合において、さらなる送信機からの信号の測定値は、それぞれの位相情報に関する好都合な基準を提供できる。この場合も、信号のうちの一方について基準を提供するこの手法は、他方の信号について本明細書で説明される他の手法のうちの１つと組み合わせることができる。
【００５４】
本方法は、較正情報を取得するステップをさらに含むことができ、位置および／または時間の計算を支援するために位相比較情報を使用するステップが較正情報も使用し、較正情報が、それぞれの関連付けられた較正基準時間における第１の無線信号の位相および第２の無線信号の位相、ならびに関連付けられた較正基準時間における第１の無線信号と第２の無線信号との間の位相オフセットのうちの少なくとも１つを含む。
【００５５】
この場合、較正情報は、第１の位相情報と第２の位相情報とを比較できるようにするための所望の基準を提供してもよい。
【００５６】
較正情報は、データベース、例えば以下に要約される本発明の第４の態様に従って提供および維持されるデータベースから取得され得る。
【００５７】
本方法は、第１の受信機における第１の無線信号の第１の到着時間を測定するステップと、第２の受信機における第２の無線信号の第２の到着時間を測定するステップと、位置および／または時間の計算を支援するために測定された第１の到着時間および第２の到着時間を使用するステップとをさらに含み得る。
【００５８】
本方法は、位相比較情報の変化率を決定するステップを含む、ドップラー情報を取得するステップであって、ドップラー情報が決定された変化率を含む、ステップと、速度またはタイミングドリフトの計算を支援するために、取得されたドップラー情報を使用するステップと、をさらに含み得る。
【００５９】
決定される速度は、送信機の速度、または第１の受信機もしくは第２の受信機の速度であり得る。同様に、決定されるタイミングドリフトは、送信機におけるタイミングドリフトまたは受信機のうちの一方におけるタイミングドリフトであり得る。問題としているタイミングドリフトは、関連する送信機または受信機の局部発振器のドリフトであり得る。
【００６０】
ドップラー情報は、好ましくは、第１の位相と第２の位相との間の位相差の（経時的な）変化率を含むか、または変化率から構成される。
【００６１】
別の態様によれば、速度および／またはタイミングドリフトの決定を支援するための方法が提供され、本方法は、
第１の無線信号と第２の無線信号との間の位相差の変化率を特徴付けるドップラー情報を取得するステップであって、
第１の無線信号が、送信機によって第１の周波数で送信され、かつ第１の受信機によって受信され、第２の無線信号が、送信機によって第２の周波数で送信され、かつ第２の受信機によって受信され、第２の周波数が第１の周波数とは異なる、ステップ
を含み、
本方法は、速度またはタイミングドリフトの計算を支援するために、取得されたドップラー情報を使用するステップをさらに含む。
【００６２】
ドップラー情報を取得するステップは、第１の無線信号の第１の位相変化を特徴付ける第１の位相変化情報を取得するステップと、第２の無線信号の第２の位相変化を特徴付ける第２の位相変化情報を取得するステップと、ドップラー情報を生成するために第１の相変化情報を第２の相変化情報と比較するステップとを含み得る。
【００６３】
本発明の第２の態様によれば、較正情報を生成する方法が提供され、本方法は、
送信機によって第１の周波数で送信された第１の無線信号を受信機で受信するステップと、
送信機によって第２の周波数で送信された第２の無線信号を受信機で受信するステップであって、第２の周波数が第１の周波数とは異なり、
各信号が既知の較正時間に送信機から既知の距離で受信される、ステップと
を含み、
受信された第１の無線信号の第１の位相および受信された第２の無線信号の第２の位相を測定するステップであって、較正情報が測定された第１の位相および測定された第２の位相を含む、ステップ、ならびに
第１の無線信号と第２の無線信号との間の位相オフセットを決定するステップであって、較正情報が決定された位相オフセットを含む、ステップ
のうちの少なくとも一方を含む、較正情報を生成するステップをさらに含み、
較正情報が、少なくとも１つの関連付けられた較正基準時間をさらに含み、かつ各信号の既知の距離を含む。
【００６４】
このようにして、較正情報は送信機から離れた受信機によって生成され得る。
【００６５】
較正基準時間は、第１の無線信号および第２の無線信号が測定された第１の位相および第２の位相をそれぞれ有する時間を指し得る。あるいは、較正基準時間は、第１の無線信号および第２の無線信号がそれらの間で決定された位相オフセットを有する時間を指し得る。
【００６６】
較正場所は、少なくとも送信機に対して既知であることが好ましい。
【００６７】
本発明の第３の態様によれば、第２の態様に関連して、送信機によって第１の周波数で送信された第１の無線信号および送信機によって第２の周波数で送信された第２の無線信号に関する較正情報を生成する方法が提供され、第２の周波数が第１の周波数とは異なり、本方法は、
送信された第１の無線信号の第１の位相および送信された第２の無線信号の第２の位相を送信機で取得するステップであって、較正情報が測定された第１の位相および測定された第２の位相を含む、ステップ、ならびに
第１の無線信号と第２の無線信号との間の位相オフセットを送信機で決定するステップであって、較正情報が決定された位相オフセットを含み、
較正情報が少なくとも１つの関連付けられた較正基準時間をさらに含む、ステップ
のうちの少なくとも一方を含む。
【００６８】
いくつかの実施形態では、第１の位相および第２の位相を取得するステップは、第１の位相および第２の位相を測定するステップを含み得る。いくつかの実施形態では、位相オフセットを取得するステップは、位相オフセットを決定するステップを含み得る。
【００６９】
そのような方法は、送信機に接続されたデバイスによって好都合に実行され得る。よって、本発明の実施形態で使用するために送信機を変換するデバイスを既存の送信機に後付けすることができる。
【００７０】
他の実施形態では、本方法が送信機自体によって実行され、送信機がこれらの位相および位相オフセットを制御するため、第１の位相および第２の位相を測定したり、位相オフセットを決定したりする必要はない場合がある。
【００７１】
本発明の第４の態様によれば、位置および／または時間の決定を支援するための較正情報を提供する方法が提供され、本方法は、
較正情報のデータベースを維持するステップであって、較正情報が、
較正基準時間における、第１の無線信号および第２の無線信号の対の位相であって、第１の信号および第２の信号の各対が第１の周波数および第２の周波数のそれぞれの対で送信機によって送信され、第１の周波数と第２の周波数とが互いに異なる、位相、ならびに
較正基準時間における、第１無線信号および第２の無線信号のそのような対間の位相オフセット
のうちの少なくとも一方を含む、ステップと、
較正情報が必要とされる送信機を識別する較正情報の要求を受信するステップと、
識別された送信機の較正情報を見つけるためにデータベースを探索するステップと、
要求に応答して見つかった較正情報を提供するステップと
を含む。
【００７２】
本発明の第５の態様によれば、位置および／または時間の決定を支援するための無線信号を送信する方法が提供され、本方法は、
無線信号の送信要求を受信するステップであって、要求が事前に決定された位相差および事前に定義された時間を含む、ステップと、
要求に応答して、
送信機によって、第１の周波数で第１の無線信号を送信し、
送信機によって、第１の周波数とは異なる第２の周波数で第２の無線信号を送信する、ステップであって、
第１の無線信号および第２の無線信号が、それらの信号間に事前に定義された時間に事前に決定された位相差を有するように送信される、ステップと、
を含む。
【００７３】
第１の周波数は、場合により少なくとも２ｋＨｚ、好ましくは少なくとも１００ｋＨｚ、より好ましくは少なくとも１ＭＨｚ、最も好ましくは少なくとも１０ＭＨｚだけ第２の周波数と異なる。
【００７４】
第１の無線信号および第２の無線信号は、送信機によって同時にまたは異なる時間に送信されてもよい。
【００７５】
送信機は、地上送信機または非地上（例えば、衛星または航空機搭載）送信機であり得る。
【００７６】
本発明のさらに別の態様によれば、電子デバイスのプロセッサで実行されると、本明細書に要約される方法のうちの１つのステップをすべて実行するように電子デバイスを制御するように適合されたコンピュータプログラムコードを含むコンピュータプログラムが提供される。また、非一時的コンピュータ可読媒体上で具現されるそのようなコンピュータも提供される。
【００７７】
本発明の第２の態様によれば、位置および／または時間の決定を支援するための較正情報を生成するように構成された電子デバイスも提供され、電子デバイスは、
送信機によって第１の周波数で送信された第１の無線信号を受信するように構成された第１の受信機と、
送信機によって第２の周波数で送信された第２の無線信号を受信するように構成された第２の受信機であって、第２の周波数が第１の周波数とは異なり、
各信号が既知の較正時間に送信機から既知の距離で受信される、第２の受信機と、
受信された第１の無線信号の第１の位相および受信された第２の無線信号の第２の位相を測定することであって、較正情報が測定された第１の位相および測定された第２の位相を含む、こと、ならびに
第１の無線信号と第２の無線信号との間の位相オフセットを決定することであって、較正情報が決定された位相オフセットを含む、こと
のうちの少なくとも一方によって較正情報を生成するように構成されたプロセッサであって、
較正情報が少なくとも１つの関連付けられた較正基準時間をさらに含み、かつ各信号の既知の距離を含む、プロセッサと
を備える。
【００７８】
本発明の第３の態様によれば、位置および／または時間の決定を支援するための較正情報を生成するように構成された電子デバイスも提供され、電子デバイスは、
送信機に接続するため、かつ送信機によって第１の周波数で送信された第１の無線信号を取得するための第１の入力部と、
送信機に接続するため、かつ送信機によって第２の周波数で送信された第２の無線信号を取得するための第２の入力部であって、第２の周波数が第１の周波数とは異なる、第２の入力部と、
送信された第１の無線信号の第１の位相および送信された第２の無線信号の第２の位相を測定することであって、較正情報が測定された第１の位相および測定された第２の位相を含む、こと、ならびに
送信された第１の無線信号と送信された第２の無線信号との間の位相オフセットを決定することであって、較正情報が決定された位相オフセットを含む、こと
のうちの少なくとも一方によって較正情報を生成するように構成されたプロセッサであって、
較正情報が少なくとも１つの関連付けられた較正基準時間をさらに含む、プロセッサと
を備える。
【００７９】
本発明の第５の態様によれば、位置および／または時間の決定を支援するように動作可能な電子デバイスも提供され、本電子デバイスは、
無線信号の送信要求を受信するように構成されたインターフェースであって、要求が事前に決定された位相差および事前に定義された時間を含む、インターフェースと、
要求に応答して、
第１の周波数で第１の無線信号を送信し、
第１の周波数とは異なる第２の周波数で第２の無線信号を送信する
ように構成された送信機であって、
送信機が、事前に定義された時間に第１の無線信号と第２の無線信号との間で事前に決定された位相差を有するように、第１の無線信号および第２の無線信号を送信するように構成される、送信機と
を備える。
【００８０】
本発明の第６の態様によれば、位置および／または時間の決定を支援するように動作可能な電子デバイスが提供され、本電子デバイスは、
第１の周波数で第１の無線信号を送信し、
第１の周波数とは異なる第２の周波数で第２の無線信号を送信する、
ように構成された送信機と、
第１の無線通信デバイスから第１の戻り信号を受信し、
第２の無線通信デバイスから第２の戻り信号を受信する、
ように構成された受信機と、
を備え、
送信された第１の無線信号の位相および受信された第１の戻り信号の位相、ならびに
これら２つの位相間の位相差
のうちの少なくとも一方を含む第１の位相情報を生成し、
送信された第２の無線信号の位相および受信された第２の戻り信号の位相、ならびに
これら２つの位相間の位相差
のうちの少なくとも一方を含む第２の位相情報を生成し、
第１の位相情報および第２の位相情報、ならびに
第１の位相情報と第２の位相情報との間の位相比較
のうちの少なくとも一方を位置および／または時間の決定を支援するために提供する、
ように構成された少なくとも１つのプロセッサをさらに備える。
【００８１】
第１の戻り信号は、好ましくは、第１の周波数で送信される。第２の戻り信号は、好ましくは、第２の周波数で送信される。
【００８２】
本発明の第７の態様によれば、較正情報を生成する方法が提供され、本方法は、
送信機によって第１の周波数で送信され、かつ第１の場所において第１の受信機によって受信された第１の無線信号の第１の位相を特徴付ける第１の位相情報を取得するステップと、
送信機によって第２の周波数で送信され、かつ第２の場所において第２の受信機によって受信された第２の無線信号の第２の位相を特徴付ける第２の位相情報を取得するステップであって、
第２の周波数が第１の周波数とは異なり、第２の場所が第１の場所とは異なる、ステップと、
を含み、
位相比較情報を生成するために第１の位相情報を第２の位相情報と比較するステップであって、送信機と第１の受信機との間の距離（ｄＡＰ）および送信機と第２の受信機との間の距離（ｄＢＰ）に依存する位相比較情報の成分が既知であり、
較正情報が位相比較情報を含む、ステップ
をさらに含む。
【００８３】
いくつかの実施形態では、位相比較情報の距離依存成分は、
【数１】
2021508367.tif 000003
の値を知ることにより知ることができ、ｄＡＰは送信機と第１の受信機との間の距離であり、ｄＢＰは送信機と第２の受信機との間の距離であり、λ１は第１の無線信号の波長であり、λ２は第２の無線信号の波長であり、
いくつかの実施形態では、位相比較情報の距離依存成分は、既知である送信機、第１の受信機、および第２の受信機の場所（または送信機に対して既知である第１の受信機および第２の受信機の場所）により知ることができる。
【００８４】
較正情報は、位相比較情報に関連付けられた少なくとも１つの較正基準時間をさらに含むことができる。
【００８５】
場合により、第１の位相情報は、第１の受信機における、第１の位相と、さらなる送信機によって第１の周波数で送信され、かつ第１の受信機で受信された第３の無線信号の第３の位相との間の位相比較を含み、第２の位相情報は、第２の受信機における、第２の位相と、さらなる送信機によって第２の周波数で送信され、かつ第２の受信機で受信された第４の無線信号の第４の位相との間の位相比較を含む。
【００８６】
いくつかのそのような実施形態では、位相比較情報の距離依存成分は、
【数２】
2021508367.tif 000004
の値を知ることにより知ることができ、ｄＡＱは送信機と第１の受信機との間の距離であり、ｄＢＱは送信機と第２の受信機との間の距離である。
【００８７】
本方法は、上で既に要約したように、位相情報が送信機および組み合わされたさらなる送信機から導出される場合に使用される較正情報を生成できる。
【００８８】
本方法により、送信機およびさらなる送信機の相対位相は、各送信機によって送信された２つの信号間の位相差を必ずしも独自に較正することなく較正され得ることに留意されたい。つまり、第１の無線信号と第２の無線信号との間または第３の無線信号と第４の無線信号との間の位相差を明示的に決定する必要はない。
【００８９】
本発明の第８の態様によれば、第５の態様に関連して、測位またはタイミング測定のための支援サービスを提供するためのサーバコンピュータが提供され、本サーバコンピュータは、
メモリと、
第１の無線信号および第２の無線信号をそれぞれの第１の周波数および異なる第２の周波数で電子デバイスに送信させるための、少なくとも１つの電子デバイスのための命令を生成し、
電子デバイスに命令を送信する
ように構成されたプロセッサと
を備える。
【００９０】
命令は、好ましくは、第１の無線信号の送信要求と、第２の無線信号の送信要求と、事前に定義された時間と、信号が事前に定義された時間に持つべき事前に決定された位相差とを含む。
【００９１】
第１の無線信号のおよび第２の無線信号は、本発明の第１の態様に従って、位置および／または時間の決定を支援する目的で送信され得る。代替的または追加的に、第２、第３、または第７の態様に従って、較正情報を生成する目的で送信されてもよい。
代替的または追加的に、命令は、関連付けられた基準時間で信号間の位相差を折り返し報告するための、電子デバイスに対する要求を含んでもよい。
【００９２】
プロセッサは、第１の無線信号および第２の無線信号を第１の電子デバイスおよび別の第２の電子デバイスにそれぞれ受信させるための、第１の電子デバイスおよび別の第２の電子デバイスのための命令を生成し、これらの命令をそれぞれ第１のデバイスおよび別の第２のデバイスに送信する、ようにさらに構成されてもよい。
【００９３】
本発明の第１の態様によれば、測位および／またはタイミング計算のための電子デバイスも提供され、
メモリと、
送信機によって第１の周波数で送信され、かつ第１の場所において第１の受信機によって受信された第１の無線信号の第１の位相を特徴付ける第１の位相情報を取得し、
送信機によって第２の周波数で送信され、かつ第２の場所において第２の受信機によって受信された第２の無線信号の第２の位相を特徴付ける第２の位相情報を取得し、第２の周波数が第１の周波数とは異なり、第２の場所が第１の場所とは異なり、
位相比較情報を生成するために第１の位相情報を第２の位相情報と比較し、
位置および／または時間の決定を支援するために位相比較情報を使用する、
ように構成されるプロセッサと
を備える。
【００９４】
いくつかの実施形態では、電子デバイスは、集中計算のためのサーバコンピュータであってもよい。他の実施形態では、電子デバイスは、第１の無線信号および第２の無線信号を送信する送信機であってもよい。さらに他の実施形態では、電子デバイスは、第１の無線信号および第２の無線信号をそれぞれ受信する第１の受信機および第２の受信機のうちの一方または両方であってもよい。
【００９５】
ここで、添付の図面を参照して、例として本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】異なる周波数で送信するそれぞれの送信機から２つの無線信号を受信する受信機を示す図である。
【図２】図１のような２つの送信機において位相差が等しい点の軌跡を示す図である。
【図３】２つの異なるチャネル周波数で動作する多周波基地局アンカーおよびターゲットモデムを有する、本発明の一実施形態に係るアプリケーション構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る、異なるデバイスによって異なる周波数で受信される、２つの周波数で送信するデバイスを示す図である。
【図５】異なる遠端デバイスに対する位相のラウンドトリップ測定で、２つの周波数で送信するデバイスを示す図である。
【図６】異なる周波数で位相を測定することによる測位の例を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に従って動作する電子デバイスのネットワークの概略ブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に従って動作する電子デバイスのネットワークの概略ブロック図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に従って動作する電子デバイスのネットワークの概略ブロック図である。
【図１０】本発明の第１の態様の一実施形態に係る方法のフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の態様の一実施形態に係る電子デバイスのブロック図である。
【図１２】第２の態様の一実施形態に係る較正情報を生成する方法を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第３の態様の一実施形態に係る電子デバイスを組み込んだ無線通信デバイスのブロック図である。
【図１４】本発明の第４の態様の一実施形態に係る、較正情報を提供する方法を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第５の態様の一実施形態に係る、無線信号を送信する方法を示すフローチャートである。
【図１６】図１５の方法を実行するように構成された電子デバイスのブロック図である。
【図１７】本発明の実施形態での使用に適したサーバコンピュータのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００９７】
まず、全体が参照により本明細書に組み込まれる国際出願ＥＰ２０１７／０５８８９２号明細書に記載されている原則の簡単なレビューから始める。
【００９８】
図１は、以前に国際出願ＥＰ２０１７／０５８８９２号明細書で検討された状況を示しており、２つの送信機送信源ＡおよびＢ、ならびに多周波受信機Ｐがある。基本概念では、それぞれ異なる周波数で動作している２つの無線デバイスＡおよびＢがある。２つの送信源は、通常、セルラー基地局である。両方の周波数で動作するセルラーモデムなどの第３のデバイスＰとの間で信号が交換される。異なるそれぞれの経路距離にわたる異なる周波数での信号の伝播に起因する位相シフトの差が測定される。その後、位相シフトの差は、デバイスのうちの１つまたは複数の位置および／またはタイミングの推定を支援するために使用される。
【００９９】
「周波数差」の位相の使用
２つの送信源ＡおよびＢが、ターゲット受信機Ｐからの距離ｄＡＰおよびｄＢＰにおいて異なる周波数ｆ１およびｆ２で信号を送信する場合、周波数ｆ１およびｆ２における発振器オフセットαＰ１およびαＰ２で受信した後の信号の各信号の位相は、
θＡＰ（ｔ）＝αＡ１−αＰ１＋２πｆ１（ｔ−ｄＡＰ／ｃ）
θＢＰ（ｔ）＝αＡ２−αＰ２＋２πｆ２（ｔ−ｄＢＰ／ｃ）
である。
【０１００】
ターゲットデバイスＰで観測される位相差は、
【数３】
2021508367.tif 000005
【数４】
2021508367.tif 000006
であり、
Δ記号は、純粋に、観測された差分項を示す説明のために先に置かれる記号であり、
ΔαＡＢ＝αＡ１−αＢ２
ΔαＰ＝αＰ１−αＰ２
は、任意の基準時間ｔ＝０における２つの送信源間および受信機の２つの周波数間の位相オフセットであり、
２πΔｆ１２ｔ＝２π（ｆ１−ｆ２）ｔ
は、２つの送信源間における観測された周波数オフセットに起因する周波数差での連続する位相回転であり、
【数５】
2021508367.tif 000007
は、２つの送信源と比較した受信機の位置に起因する観測された位相オフセットであり、かつ距離ｄＡＰおよびｄＢＰに起因する結果の位相シフトである。
【０１０１】
この差信号の位相は、位置の推定に使用できる尺度を提供し、具体的には、観測された位相シフトの差ΔφＡＢ，Ｐは、
【数６】
2021508367.tif 000008
の関係によって送信源ｄｉ、ｄｊからの距離に関連付けられる、またはλ＝ｃ／ｆを使用して、２つの送信源からの信号の波長に関して
【数７】
2021508367.tif 000009
と表され、等価にまとめられる。
【０１０２】
２つの送信源から受信した信号間の差のこの測定された位相は位置推定の基礎となる。これは、関数（ｄＡＢ−ｄＢＰ）として測定値を与えるために各位相測定値が波長で正規化される通常の三辺測量測距に使用される式とは異なることに留意することが重要である。ここではこのことは詳しく説明しないが、詳細は、国際出願ＥＰ２０１６／０５８０３２号明細書に記載されており、同国際出願の開示の全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
【０１０３】
受信機および送信機の初期位相オフセットもなんらかの方法で処理される必要がある。これは、国際出願ＥＰ２０１７／０５８８９２号明細書で説明されているように、既知の場所にある受信機による較正測定によって好都合にも行われ得る。
【０１０４】
差成分および和成分への分解
次のように、送信源までの距離の和および差で位相差を表現すると非常に役立つ。方程式
【数８】
2021508367.tif 000010
は次のようにも表現できる。
【数９】
2021508367.tif 000011
したがって、場所による位相差ΔφＡＢ，Ｐの変動は、次の２つの成分で構成される。
・平均周波数に対応する距離の差（ｄＡＰ−ｄＢＰ）に応じた双曲線関係
・半周波数差に対応する、距離の和（ｄＡＰ＋ｄＢＰ）に応じた楕円関係
これらの２つの影響は、場所による位相シフトの全体的な変動に組み込まれ、それに応じて時間に組み込まれる。
【０１０５】
特定の測定時間における位置による差分位相の変動の一例を図２に示す。図２は、特定の時点における、正方形の付いている２つの送信源から受信した２つの信号間の位相差が同じである点のセットを示している。位相差は２πの曖昧さを有するため、曲線のセットがある。曲線の正確な形状は、ここでは８波長である送信源間の間隔と、ここでは１．１である送信源間の周波数オフセットの比（周波数どうしの差と周波数どうしの和との比）とに依存する。これらのパラメータのそれぞれが大きいほど、ここに示すように影響が大きくなる。
【０１０６】
測位アプリケーションでは、追加の情報または測定値を収集することにより、曲線のセット間の曖昧さが解かれる。よって、本明細書で説明されるように行われた測定および計算は、通常、他のものと組み合わされる。例えば、組み合わせることができるものは、既存の信号（signals of opportunity）の到着時間の測定値、他の送信機における同じもしくは異なる種類の位相測定値、または衛星測位信号の測定値、例えば正確な位置決定を計算するのに不完全である、もしくは十分な信頼性がないＧＮＳＳ信号の測定値のセットである。
【０１０７】
曖昧さ（この場合、距離の曖昧さ）は２つの信号間の周波数の差に依存するため、信号間の位相比較の使用は、搬送波の位相を直接使用しようとするよりも測位（およびタイミング）アプリケーションの方で有利である。搬送周波数での曖昧さ間隔に対応する距離は非常に小さくなるが、「周波数差」での曖昧さ間隔に対応する距離はより大きく、したがって、解くのがより容易になる可能性がある。
【０１０８】
主な特徴
このような構成での測位のために位相差の測定値を活用するために使用される特徴および工程は、次のように要約できる。
・位相差は時間とともに変化し、周波数は周波数差ｆ１−ｆ２に対応する。位相測定の時間は記録され、測定情報の一部として使用される。
・図２に示す位置の軌跡は時間とともに変化し、空間を伝播し、測位のための三辺測量は、ターゲットの時間とその位置の解決策である。（ターゲットでの時間に関する情報を含まない差分距離が形成される場合のように、固定双曲線差分関係ではない）
・位相差が曖昧であり、位相差に整数の曖昧さがある。（これは、位相測定値が距離差分を形成する前にそれぞれの波長でスケーリングされたときに生じる、小数曖昧さの組み合わせではない。）
【０１０９】
多周波送信デバイスへの拡張
２つの信号が伝播する方向を逆にすることができることが現在分かっている。つまり、信号は「多周波」送信機から２つの受信機に送信することができ、受信機のそれぞれは「単一」周波数のみ受信すればよい。さらに、２つの別々の受信機で独立して受信される異なる周波数の信号の位相を決定および比較することが可能であることが分かっている。国際出願ＥＰ２０１７／０５８８９２号明細書で説明されているケースでは、同じ受信機デバイスで受信された信号に関連しているため、対象とする位相を比較する方が簡単であった。一般に、異なる場所にある２つの別々の受信機に到着する信号の位相を比較することは必ずしも簡単ではない。
【０１１０】
実用的な例を示すために、基地局設備が多周波で動作しており、各周波数で異なるデバイスにサービスを提供している場合を考える。これは以下の場合に当てはまり得る。
・複数のチャネル、したがって多周波でサービスを提供している単一のネットワーク事業者、または
・複数のネットワーク事業者、したがって複数のチャネルをサポートしている基地局設備
このようなシステムでは、モデム自体が単一の周波数で動作し、それぞれが割り当てられたチャネルおよび周波数で基地局と通信するだけであり得る。図３に例を示す。図３は、路側アンカー（基地局）がそれぞれ異なる周波数の複数のチャネルで送信し、車両のそれぞれに１つのチャネルのみで信号を受信する受信機が装備されている車両測位アプリケーションを示している。チャネルおよび周波数は車両ごとに異なり、例えば車両が通信に使用しているネットワークによって異なる。
【０１１１】
車両が、基地局から受信した信号の、車両による測定値を使用して（位置、速度、および時間を推定するための）測位を実行することが望ましい。到着時間、信号強度、到着の位相および角度、ならびにドップラーシフトというすべての測定値を使用できる。最高の精度につながる測定値は、測定値に固有の曖昧さを処理できる限り、信号の位相である。通常、位相を使用する場合、同じ周波数の信号および測定値のセットがあるため、標準的な双曲線差分関係で測定値を直接比較して使用できる。この場合、異なる経路に異なる周波数の信号があるが、異なる周波数が使用されることによって導入される問題にもかかわらず、以下でさらに詳しく説明するように、この状況での位相測定値の使用を提案する。
【０１１２】
この手法を説明するために、図４に示すように、２つの周波数で送信する多周波デバイスを考えることができる。デバイスＰは２つの異なる周波数で送信し、異なる場所にある２つのデバイスＡおよびＢは異なる周波数の信号を受信し、位相を測定し、測定値の差を測位に使用する。一般に、Ａ、Ｂ、および／またはＰのいずれかは、既知または未知の場所に存在する可能性があり、これは、アプリケーションと、取り組むべき測位（またはタイミング）問題に依存する。位相差測定結果は、測位エンジンで他の情報および測定値と組み合わされて、未知の位置および／または時間を見つける。測位エンジンは、デバイスによって提供される測定結果を使用する、デバイスのいずれか、または集中サービスのソフトウェアであってもよい。
【０１１３】
Ｐによって送信された２つの信号は、２つの異なる受信機ＡおよびＢによってそれぞれ受信され、２つの受信機は、２つの受信機によって受信された信号の位相差を一緒に測定する。区別は微妙であるが重要であり、この構成では、多周波デバイスＰは２つの周波数ｆ１およびｆ２で送信しているが、国際出願ＥＰ２０１７／０５８８９２号明細書および図１では多周波デバイスＰは２つの周波数で受信している。それでも、測定値のセットは同等であり、方程式および関係は非常に似ている。Ｐで送信され、ＡおよびＢで受信される信号の方程式は、次のとおりである。
θＰＡ（ｔ）＝αＰ１−αＡ１＋２πｆ１（ｔ−ｄＡＰ／ｃ）
θＰＢ（ｔ）＝αＰ２−αＢ２＋２πｆ２（ｔ−ｄＢＰ／ｃ）
そうすると、Ａで観測される信号の位相とＢで観測される信号の位相との差は、
【数１０】
2021508367.tif 000012
であり、これにより、
ΔθＡＢ，Ｐ（ｔ）＝ΔαＰ−ΔαＡＢ＋２πΔｆ１２ｔ−ΔφＡＢ，Ｐ
が得られ、ここで、定義は既に上で提示されたのと同じである。多周波デバイスが受信している場合と比較した方程式における唯一の違いは、デバイスが送信と受信との間で役割を変更すると、初期オフセットの符号が変更されることである。前と同様に、この「差信号」の位相は、位置（または時間）の推定に使用できる尺度を提供し、具体的には、位相シフトの観測された差分ΔφＡＢ，Ｐは、
【数１１】
2021508367.tif 000013
という関係によって送信源からの距離ｄｉ、ｄｊに関連付けられ、ここでも、λ＝ｃ／ｆを使用して、位相測定値の差（この場合は、Ｐによって送信された信号のＡおよびＢで行われた測定値の間の差）の変動、すなわち、
【数１２】
2021508367.tif 000014
分解、すなわち、
【数１３】
2021508367.tif 000015
および、図２に既に示されている場所による変動の同じ形態が得られる。位相測定値、差分、および方程式を、これらおよび他の受信機からの他の類似または異なる測定値および方程式と組み合わせて、１つまたは複数のターゲットデバイスの位置または時間を推定できる。
【０１１４】
異なる受信機に到着する信号の位相を比較しようとする際の課題の１つは、それらを比較するための共通基準を設けることである。ここで、この課題に取り組むための３つの特定の好ましい仕方について説明する。他の適切な方法も使用できることに留意されたい。また、各手法は単独で、すべての位相測定に同じ参照手法を適用して説明されているが、本方法は、いくつかの実施形態においては組み合わされ得ることに留意されたい。
【０１１５】
方法１：異なる周波数でのラウンドトリップ位相測定
いくつかのシステム構成では、図５に示すように、信号が、単一周波数デバイスによって多周波デバイスに折り返し送信され得る。
【０１１６】
この構成では、
2021508367.tif 000016
【数１４】
2021508367.tif 000017
・差は同じ楕円双曲線の形態であり、整数２πの曖昧さを有する
したがって、前のセクションで説明したように、２つの周波数での「差分位相」測定を測位に使用できる（経路長が各方向に１回、計２回測定されるため、距離に２のさらなる係数を用いる）。
【０１１７】
一般に次のことに留意されたい。
2021508367.tif 000018
【０１１８】
この「ラウンドトリップ」手法はさらに一般化でき、つまり、上記の例では送信機Ｐからの無線信号の受信に応答して戻り信号が送信されるが、このことは必須ではない。必要なのは、１つの信号がＰからＡに送信され、別の信号がＡからＰに送信されることだけである。各端で、デバイスは送信と到着との間（または到着と送信との間）の位相差を記録し、これらの位相差を使用して、同等のラウンドトリップ位相変化を決定する。
【０１１９】
信号間に直接の因果関係がない場合（つまり、一方の信号が他方に応答して送信されるのではない場合）、経路長の２倍にわたるラウンドトリップ位相の変化を測定するために、遠端の位相差情報を近端の位相差と組み合わせる必要があることに留意されたい。形成されたすべての位相測定値および差分は、２πの位相の曖昧さの影響を受ける。
【０１２０】
また、この構成では方程式から時間への依存が排除されるため、測位エンジンが解く必要がある変数が１つ少なくなることに留意されたい。ただし、結果として、この仕方で収集された測定値を使用してタイミング計算を支援することはできない。したがって、この方法は位置の計算の支援にのみ適している。
【０１２１】
方法２：基準信号との比較
代替的または追加的に、受信機（例えばＡ）は、測位プロセスのステップとして、受信した信号の位相を送信源Ｒからの好都合な第３の基準信号ｆ３と比較し、その結果、Ａが既知の時間において周波数差ｆ１−ｆ３で位相の測定を行う。
【０１２２】
異なる場所で異なる周波数の２つの送信源から位相差測定を行うことは、国際出願ＥＰ２０１６／０５８０３２号明細書および国際出願ＥＰ２０１７／０５８８９２号明細書に記載されている。Ｂは、既知の時間に異なる周波数ｆ２−ｆ３で位相を測定することもできる。
【０１２３】
上述の国際出願で説明されているように、基準と比較される位相差測定値は、測定時間とともに測位エンジンに伝達され、測位に使用され得る。
【０１２４】
測位アルゴリズムでは、周波数ｆ１−ｆ３におけるＡからの位相から周波数ｆ２−ｆ３におけるＢからの位相を差し引くことにより、多周波送信源（Ｐ）からの信号の２つの受信機（ＡおよびＢ）における位相差を形成できる。これにより、この場合も、上述のように位相差が直接実行されたかのように、「多周波送信源」ｆ１−ｆ２の周波数での位相差が得られる。
【０１２５】
方法３：異なる周波数での２つの測定値の比較
さらなる代替的または追加的なオプションとして、位相差測定による測位は、図６に示すように、異なる単一周波受信機のセットによって受信された多周波送信源のセットを使用して実行され得る。この場合、各モデムはその周波数で受信する信号の位相差を測定する。モデムＡは１つの周波数ｆ１で動作し、モデムＢは異なる第２の周波数ｆ２で動作する。次に、２つの周波数での２つの受信機の位相組み合わせ測定値の差を使用して、測位が実行される。
【０１２６】
このことは、次の方程式で表すことができる。簡単にするために、異なる周波数で異なるモデムによって同時に送信および受信される信号を考える。以前と同じ開始点を使用すると、Ｐで送信され、Ａで受信される信号の方程式は、
θＰＡ（ｔ）＝αＰ１＋２πｆ１（ｔ−ｄＡＰ／ｃ）
となり、また、第２の送信機Ｑから受信した信号も受信して測定し、
θＱＡ（ｔ）＝αＱ１＋２πｆ１（ｔ−ｄＡＱ／ｃ）
となり、Ａにおいて周波数ｆ１で受信した信号は、ＰおよびＱから受信した信号の「差分位相」測定値θＡ１（ｔ）は、
【数１５】
2021508367.tif 000019
を与える。
【０１２７】
受信機は同じ周波数ｆで測定された２つの信号の位相差を形成しているため、この場合、時間の変動はもはやなく、θＡ１（ｔ）＝θＡ１である。
【０１２８】
同様に、受信機Ｂにおいてｆ２で信号を受信すると、位相差測定値θＢ２（ｔ）は、
【数１６】
2021508367.tif 000020
となる。
【０１２９】
次に、異なる周波数で２つの異なる場所で測定された２つの位相差を差し引くと、差分が得られ、すなわち、
【数１７】
2021508367.tif 000021
【数１８】
2021508367.tif 000022
【数１９】
2021508367.tif 000023
【数２０】
2021508367.tif 000024
【数２１】
2021508367.tif 000025
【数２２】
2021508367.tif 000026
であり、ここで
ΔαＰ１２＝αＰ１−αＰ２
ΔαＱ１２＝αＱ１−αＱ２
であり、空間関係ΔφＡＢ，Ｐの定義は上述のとおり、
【数２３】
2021508367.tif 000027
であり、同様に
【数２４】
2021508367.tif 000028
である。
【０１３０】
前述の手法と同様に、次いで、この位相関係は次の成分の組み合わせとして表現できる。
・送信機の２つの周波数のクロック間の初期バイアス関係である位相オフセットΔαＰ１２−ΔαＱ１２。これは次から既知となり得る。
○送信機ＰおよびＱに関する設計および動作の知識、ならびに／または
○既知の場所におけるＡおよびＢを使用した較正
・距離に依存する位相変動
○ＰおよびＱのそれぞれからの距離から得られるＡおよびＢへの差分位相のため
○ΔθＡＢ，ＰＱ＝ΔθＡＢ，Ｐ−ΔφＡＢ，Ｑによる
・位相関係に２πの倍数の整数曖昧さがある。
【０１３１】
この構成では、異なる送信機からの測定値が、差分（可換である差分）を取る前に結合されているため、時間変動は除去されている。ただし、受信機による異なる送信機の測定が異なる時間に行われる場合、時間の影響が依然として存在し得る。
【０１３２】
位置による位相の変動は最も関連性が高く、次のように表される。
【数２５】
2021508367.tif 000029
【数２６】
2021508367.tif 000030
これは、図２を参照して上述したのと同じ位置における楕円双曲線の変動である。ここでは、２つの測定値の差を組み合わせて、変動が距離の差、つまり（ｄＡＰ−ｄＢＱ）および（ｄＢＰ−ｄＢＱ）になるようにしている。
【０１３３】
前と同様に、位相に整数曖昧さがあるため、解は２πで区切られた一定の位相の曲線のいずれか１つに存在し得る。位相測定は高い精度をもたらし、曖昧さを解くためにさらなる情報または測定が使用される。
【０１３４】
この場合も、この構成では方程式から時間への依存が排除されるため、測位エンジンが解く必要がある変数が１つ少なくなることに留意されたい。ただし、結果として、この仕方で収集された測定値を使用してタイミング計算を支援することはできない。したがって、この方法は位置の計算の支援にのみ適している。
【０１３５】
送信の相対位相
測位エンジンは、信号が多周波送信機によって送信された相対位相を決定できる必要がある。これは様々な仕方で実現できる。一例では、送信機は、特定の時間に事前に決定された位相差で第１の無線信号および第２の無線信号を送信するように制御される。（位相差は、周波数差に応じて時間とともに変化する）。別の例では、位相差は事前に決定されていないが、好ましくは位相差が有効であった基準時間とともに、送信機によって測位エンジンに報告される。送信機の協力を必要としない別の例では、２つの信号の基準測定は、送信機から既知の距離にある較正受信機によって行われる。基準測定値は、較正受信機によって測位エンジンに報告される。この例の変形では、送信機から離れた位置に較正受信機を設けるのではなく、送信機に有線接続された較正回路が送信機に設けられる。よって、較正回路は、送信機から信号を直接取得し、送信点でそれらの位相を測定できる。
【０１３６】
実施形態
本発明の特に有用な実施形態は、無線インフラストラクチャネットワークに関する。本明細書で使用される場合、「無線インフラストラクチャネットワーク」は、階層的に組織化された無線ネットワークとして定義され、ユーザ機器（ＵＥ）の１つまたは複数のインスタンスを含み、各ＵＥは基地局（ＢＳ）と通信し、サービスを受ける。各ＵＥとそれにサービスを提供するＢＳと間の通信は、ＢＳによって制御される。通常、無線メディアへのアクセスはＢＳによって厳密に制御され、ＢＳはＰＨＹ層およびＭＡＣ層の協調およびオーケストレーションを担当する。通常、ＵＥ間の直接の自発的な無線通信は許可されない。無線インフラストラクチャネットワークの種類としては、セルラーネットワークが挙げられるが、これに限定されない。
【０１３７】
ここで、無線インフラストラクチャネットワークの文脈における様々な態様の実施形態を、図７〜図９を参照して説明する。ただし、当業者が理解するように、本発明の範囲は無線インフラストラクチャネットワークでの使用に限定されない。
【０１３８】
図７〜図９のそれぞれは、本発明の一実施形態に従って動作する電子デバイスを含む無線インフラストラクチャネットワークの概略ブロック図を示している。ネットワークは、無線通信デバイスＡ、Ｂ、Ｐ、およびＱを含み得る。デバイスＡおよびＢはＵＥであり、デバイスＰおよびＱはＢＳであり得る。
【０１３９】
図７〜図９に示されるより広いシステムはまた、位置および／または時間を計算するように構成された遠隔サーバコンピュータである測位エンジン７８０も含む。本システムは、システム内の他のデバイスに支援サービスを提供するように構成された遠隔サーバコンピュータである遠隔支援サービス７９０をさらに含む。測位エンジン１８０および遠隔支援サービス１９０は、別個に示されているが、同じサーバコンピュータによって提供されてもよいことに留意されたい。
【０１４０】
図７〜図９に示される例では、測位エンジン７８０および遠隔支援サービス７９０はネットワーク２００に接続される。異なる実施形態では、これは、パブリックもしくはプライベート、有線もしくは無線ネットワーク、または異なる種類の異なるネットワークの組み合わせであり得る。例えば、ネットワーク２００は、１つまたは複数のセルラーネットワークのインフラストラクチャの一部を含んでもよい、および／またはインターネットの一部を含んでもよい。
【０１４１】
デバイスＡ、Ｂ、Ｐ、およびＱはまた、ネットワーク２００に接続される。一例では、ＵＥデバイスＡおよびＢは、ＢＳデバイスＰまたはＱを介して、ネットワーク２００、遠隔支援サービス１９０、および測位エンジン１８０に通信可能に接続され得る。この例では、ＵＥデバイスＡおよびＢは、ＢＳデバイスＰまたはＱとのセルラーデータ接続およびネットワーク２００を介して送信されたユーザプレーンデータを使用して、遠隔支援サービス１９０および測位エンジン１８０と通信する。
【０１４２】
各実施形態における基本的な基礎となる方法は同じであり、図１０に示されている。ここで、本方法は、本方法が測位エンジン７８０によって実施されるという仮定で（簡単にするため）説明される。これは必須ではないことに留意されたい。本方法の実施は、ネットワーク内の他のデバイス（無線通信デバイスＡ、Ｂ、またはＰなど）のうちの１つで実行されてもよいし、そのようなデバイス間で分散されてもよい。
【０１４３】
ステップ１１１０において、測位エンジン７８０は第１の位相情報を取得する。第１の位相情報は、送信機７１２によって送信され、第１の受信機７２４によって受信された第１の無線信号の第１の位相を特徴付ける。ステップ１１２０において、測位エンジン７８０は第２の位相情報を取得する。第２の位相情報は、同じ送信機７１２によって送信され、第２の受信機７３４によって受信された第２の無線信号の第２の位相を特徴付ける。第１の無線信号と第２の無線信号とは異なる周波数で送信され、第１の受信機７２４と第２の受信機７３４とは異なる場所に配置される。ステップ１１３０において、測位エンジン７８０は、第１の位相情報と第２の位相情報とを比較して、位相比較情報を生成する。次に、この位相比較情報を位置の決定に使用する。これは、位置の軌跡を定義する方程式のセットを構築し（ステップ１１５０）、方程式を解いて位置を計算する（ステップ１１６０）ことによって行われる。方程式は、送信機７１２とそれぞれの受信機７２４および７３４との間の距離に位相比較情報を関連付ける、上述の形式のものであってもよい。位相比較は、位相差であることが好ましい。以下にさらに詳細に説明するように、この差分は様々な仕方で形成され得る。
【０１４４】
一般に、異なる受信機で測定された位相間の意味のある位相比較を形成することは簡単ではない場合がある。この困難を克服するために、いくつかの戦略が提案されている。これらは例示であり、決して網羅的ではない。
【０１４５】
図７の実施形態は、「ラウンドトリップ」手法（上記の「方法１」）を使用する。この手法では、第１の受信機７２４は第１の無線通信デバイスＡの一部であり、第２の受信機７３４は第２の無線通信デバイスＢの一部である。これらのデバイスのそれぞれは、それぞれの送信機７２２および７３２をさらに備える。送信機７２２は、第１の戻り信号を送信機７１２のところにある（すなわち、送信機７１２と同じ場所に配置された）受信機７１４に送信するように構成される。同様に、送信機７３２は、第２の戻り信号を受信機７１４に送信するように構成される。第１の戻り信号は第１の周波数で送信され、第２の戻り信号は第２の周波数で送信される。
【０１４６】
最も単純な場合、各戻り信号は、送信機７１２からのそれぞれの無線信号の到着に応答して送信される。無線通信デバイスＡおよびＢでの受信と送信との間の位相遅延は、事前に決定され事前に定義されているため、またはデバイスＡまたはＢによって測位エンジン７８０に報告されているため既知である。次いで、デバイスＰは、無線信号の送信と対応する戻り信号の受信との間の位相差を単純に測定することができる。この位相差は、経路長の２倍に相当する搬送波の位相シフトに加えて、遠端のデバイスＡまたはＢが応答するのにかかった時間遅延の結果としての（既知の）位相シフトを含む。各デバイスＡおよびＢのこの位相差は、それぞれ第１の位相情報および第２の位相情報を形成する。戻り信号の位相を特徴付けることにより、位相情報は「アウトバウンド」無線信号の位相も特徴付ける。
【０１４７】
ただし、この手法は一般化できることに留意されたい。戻り信号が無線信号に応答して送信されることは必須ではない（またはその逆も同様である）。例えば、送信機７２２は、第１の無線信号の受信とは独立に、受信機７１４に第１の戻り信号を周期的に送信してもよい。第１の無線通信デバイスＡにおいて、プロセッサ７２６は、受信機７２４における到着する第１の無線信号と送信機７２２により送信された第１の戻り信号との間の位相差を計算する。電子デバイスＰにおいて、プロセッサ７１６は、送信機７２２からの受信機７１４によって受信された到着する第１の戻り信号と、送信機７１２によって送信された第１の無線信号との間の位相差を計算する。両方の位相差が測位エンジン７８０に報告される。第２の無線通信デバイスＢについても同じ手順に従う。次いで、測位エンジン７８０は、この第１の位相情報および第２の位相情報を照合し、比較し、比較の結果を使用して位置の決定を支援する。
【０１４８】
このように動作するように構成された電子デバイスＰは、本発明の第６の態様の一実施形態に従って提供される。
【０１４９】
上述の説明から明らかなように、第１の無線信号と第１の戻り信号と（対応して第２の無線信号と第２の戻り信号と）の間の関係は完全に対称的である。どの信号が最初に送信されるかは関係ないため、どのデバイスがラウンドトリップ測定を開始するかは関係ない。
【０１５０】
図８の実施形態は、異なる周波数での２つの測定値の比較を使用する（上述の「方法３」）。繰り返しを避けるために、同様のコンポーネントには同様の参照番号が付けられている。反対のことが指示される場合を除いて、これらのコンポーネントは、図７に示されている第１の実施形態の対応するコンポーネントと同様の機能を有すると仮定され得る。
【０１５１】
この第２の実施形態では、第１の位相情報は、第１の受信機８２４における、送信機８１２から受信した第１の無線信号の第１の位相と、第１の受信機８２４がさらなる送信機８４２から受信した第３の無線信号の第３の位相との間の位相比較を含む。同様に、第２の位相情報は、第２の受信機８３４における、送信機８１２から受信した第２の無線信号の第２の位相と、第２の受信機８３４がさらなる送信機８４２から受信した第４の無線信号の第４の位相との間の位相比較を含む。さらなる送信機８４２は、さらなる電子デバイスＱに備えられる。
【０１５２】
第１の位相情報および第２の位相情報は、前と同様に測位エンジン７８０に報告される。測位エンジンはこれを使用して、位置の計算を支援する。よって、各受信機は独自の周波数で測定を行い、位相差を報告することができ、位相差は、ＰおよびＱからの信号の時間の差にのみ依存し、かつ絶対測定時間に依存しない。次いで、これらの単純な単一周波数の差分位相は、測位エンジンで組み合わされて、対応する異なる周波数で移動した様々な経路間の位相差を形成する。次いで、これらの位相差は、測位エンジンによって使用され、位置および／または時間の解を与える。
【０１５３】
いくつかの実施形態では、電子デバイスＰのプロセッサ８１６および／または電子デバイスＱのプロセッサ８４６は、較正情報を生成し、それを遠隔支援サービス７９０（または測位エンジン７８０）に報告するように構成され得る。較正情報は、プロセッサによって決定され、送信された第１の無線信号と送信された第２の無線信号との間の位相オフセット、ならびに位相オフセットが有効である較正基準時間を含む。
【０１５４】
図９の実施形態は、基準信号との比較を使用する（上述の「方法２」）。この第３の実施形態では、第１の位相情報は、第１の受信機９２４における、送信機９１２から受信した第１の無線信号の第１の位相と、第１の受信機９２４が基準送信機９４２から受信した基準信号の第１の基準位相との間の位相比較を含む。第２の位相情報は、第２の受信機９３４における、送信機９１２から受信した第２の無線信号の第２の位相と、第２の受信機９３４が受信した基準信号の第２の基準位相との間の位相比較を含む。
【０１５５】
前と同様に、第１の位相情報および第２の位相情報は測位エンジン７８０に報告され、測位エンジン７８０はそれを比較し、必要な方程式を形成し、それらを解く。第１および第２の実施形態では、比較の定式化により、時間依存性が方程式から消失したことに留意されたい（上記の方法１および３を参照）。対照的に、第３の実施形態では、時間への依存は排除されない。したがって、第１の位相情報および第２の位相情報のそれぞれは、位相情報が有効であるそれぞれの測定基準時間を含むべきである。これは、それぞれの無線通信デバイスＡおよびＢのローカルクロックを使用して生成できる。（ローカルクロックはブロック図には示されていない。）
【０１５６】
いくつかの他の実施形態では、適切な位相参照の必要性は、測位エンジン７８０が較正情報を取得すること（ステップ１１４０）によって対処され、較正情報は、送信機における、関連付けられた較正基準時間における第１の無線信号と第２の無線信号との間の位相オフセットを含む。この位相オフセットは、送信点での２つの信号の相対位相を表し得る。本発明の異なる態様および実施形態によれば、この種の較正情報は、様々な異なる仕方で取得することができる。較正情報は、送信機で測定することも、送信機から遠隔で測定することもできる。代替的または追加的に、送信機は、事前設定された較正情報に従って（換言すれば、事前に決定された位相オフセットに従って）第１の無線信号および第２の無線信号を送信するように命令され得る。さらに代替的または追加的に、既知の相対的な場所にある２つの受信機Ａ、Ｂによって基準測定を実行し、送信機の較正情報を提供するために使用できる。一方、複数の送信機ＰおよびＱを使用する場合、組み合わせは次の方法で較正され得る。
ａ）それぞれの位相測定値および距離を使用してＰを較正し、Ｑを別個に較正する、または
ｂ）既知の場所にある受信機ＡおよびＢによる差分位相および差分距離を使用して（Ｐ−Ｑ）差分を較正する。
【０１５７】
ここで、様々な較正手法の例を詳しく説明する。
【０１５８】
図１１〜図１３は、較正情報が測定される実施形態に関する。図１１は、本発明の第２の態様の一実施形態に係る電子デバイスＣを示すブロック図であり、無線通信デバイスＰの送信機１３１２から受信した信号の較正測定を行っている。無線通信デバイスＰは構造および機能が図７〜図９のデバイスＰ（およびＱ）と類似していてもよい。
【０１５９】
図１２は、図１１の電子デバイスＣによって実行される方法を示すフローチャートである。ステップ１２１０において、受信機１３５４ａは、送信機１３１２によって第１の周波数で送信された第１の無線信号を受信する。ステップ１２２０において、受信機１３５４ｂは、送信機１３１２によって第２の周波数で送信された第２の無線信号を受信する。前と同じように、第１の周波数と第２の周波数とは異なる。受信機１３５４ａおよび１３５４ｂは、ここでは２つの別個の受信機として示されており、これは１つの可能な実装形態である。あるいは、受信機１３５４ａおよび１３５４ｂは、より広い受信帯域幅を持つ単一の受信機によって提供されてもよい。（まったく同じ仕方で、送信機１３１２は、図面に示されるように単一の広帯域送信機として提供されてもよいし、別々の狭帯域送信機として提供されてもよい。）
【０１６０】
ステップ１２３０において、電子デバイスＣのプロセッサ１３５６は、受信された第１の無線信号と受信された第２の無線信号との間の位相オフセットを測定する。次に、この測定された位相オフセットと、それが有効な関連付けられた較正基準時間とを含む較正情報を作成する。この較正情報は、ステップ１２４０で報告される。較正情報は、遠隔支援サービス７９０に報告されてもよく、遠隔支援サービス７９０は較正情報をデータベースに格納する。この遠隔支援サービス７９０は、測位エンジン７８０と統合されてもよく、それとは別に提供されてもよい。
【０１６１】
第１の周波数および第２の周波数の信号間の位相オフセットを正しく較正するために、電子デバイスＣは、位相測定を行う際に送信機１３１２から既知の距離にあるべきであることに留意されたい。これは、電子デバイスＣおよびデバイスＰの位置が既知である場合に計算できるが、一般に位置の知識は必須ではない。送信機１３１２からの距離の知識を使用して、送信点での位相オフセットおよび対応する較正基準時間を確立することができる。
【０１６２】
較正情報を測定する別の手法を図１３に示す。これは、本発明の第３の態様の一実施形態に係る電子デバイスＣ’のブロック図である。このデバイスＣ’は無線通信デバイスＰ’に組み込まれ、無線通信デバイスＰ’は、その他の点では前述のデバイスＰ（およびＱ）と構造および機能が類似している。
【０１６３】
電子デバイスＣ’は、第２の態様のデバイスＣと同様の原理で動作するが、第３の態様の電子デバイスＣ’は送信機から離れているのではなく送信機に組み込まれている点が異なる。したがって、電子デバイスＣ’は、デバイスＰ’の送信機１０１２に接続され、かつこの送信機によって送信される第１の無線信号を取得するように構成された第１の入力部１０６１を備える。同様に、電子デバイスＣ’は、送信された第２の無線信号を取得するように構成された、送信機１０１２に接続された第２の入力部１０６３を備える。これらの２つの入力部は、２つの送信された無線信号間の位相オフセットを決定することにより較正情報を生成するように構成されたプロセッサ１０６６に接続される。前と同様に、較正情報は、決定された位相オフセットと、それが有効な関連付けられた較正基準時間とを含む。よって、プロセッサ１０６６は、第２の態様の方法と同様に、較正情報を測定し１２３０、報告する１２４０の類似のステップを実行する。第３の態様の電子デバイスＣ’は送信機に組み込まれているため、第１の無線信号および第２の無線信号を無線で受信する必要はなく、無線信号の伝播位相遅延を補償する必要もない。
【０１６４】
電子デバイスＣ’をデバイスＰ’に後付けすることにより、較正情報を報告するデバイスになることに留意されたい。他の実施形態では、デバイスＰまたはＱは、較正情報を生成し、それを遠隔支援サービス７９０に報告するように特に設計され得る。対照的に、デバイスＰ’は、電子デバイスＣ’を追加することにより、一実施形態に従って動作するように修正された基地局などの従来のデバイスであり得る。
【０１６５】
本発明の第７の態様による別の代替手法では、２つの受信デバイスＡおよびＢを使用して、送信デバイスＰ（またはＱ）に関する較正情報を決定することができる。これを行うには、図１０のステップ１１１０および１１２０と同様であるが、この場合はＰおよびＱに対して既知の場所にあるデバイスＡおよびＢを使用して、第１の位相情報および第２の位相情報を取得する。ステップ１１３０と同様に、位相比較情報を生成するために２つの位相情報が比較される。ＡおよびＢの場所はＰおよびＱに対して既知であるため、この位相比較情報は、相対位相に関する望ましい較正情報を提供する。
【０１６６】
場合によっては、ＡおよびＢの場所（および場合によってはＰおよびＱの場所）が絶対項で知られている（例えば、既知の地理座標）。ただし、ＡおよびＢの場所を絶対的に知る必要はない。一般に、測位エンジン７８０が、送信する多周波デバイスＰ（またはＱ）から第１の無線通信デバイスＡおよび第２の無線通信デバイスＢのそれぞれまでの距離に依存する位相比較情報の成分を決定できれば十分である。または、少なくとも、それぞれＡおよびＢの受信機で受信された無線信号の位相に対するこれらの距離の相対的な影響を決定できる必要がある。これらの条件は、上記の「方法３」で与えられた方程式を検討すれば当業者には理解されるはずである。
【０１６７】
１つの特別な場合、２つの送信デバイスＰおよびＱ（上記の図８および方法３）を使用する一実施形態では、個々の送信機によって送信された２つの（異なる周波数の）信号間の位相差を明示的に定量化する必要なく、既知の場所にある２つの受信デバイスＡおよびＢを較正に使用できる。代わりに、それらの位相の「差分間の差分」を定量化するだけで十分である。
【０１６８】
図１４は、本発明の第４の態様の一実施形態に係る、較正情報を提供する方法を示している。本方法は、上述の遠隔支援サービス７９０により実行され得る。ステップ１４１０において、支援サービスは、較正情報のデータベース１４０５を維持する。この較正情報は、第２および第３の態様の実施形態によるデバイスによって報告されるときに収集されてもよい。データベースを維持することは、上述のように、較正受信機または組み込まれた較正デバイスから較正情報（特に、位相オフセットおよび関連付けられた較正基準時間）を取得することを含む。ステップ１４２０において、遠隔支援サービス７９０は、データベース１４０５に記録された特定の送信機１０１２または１３１２に関する較正情報の要求を受信する。遠隔支援サービス７９０は、ステップ１４３０において、データベース１４０５で探索して指定された送信機１０１２または１３１２の関連する位相オフセットを取り出す。位相オフセットは、関連付けられた較正基準時間とともに取り出され得る。あるいは、データベースに格納されているすべての位相オフセットは、より効率的な格納のために共通の較正基準時間を参照することができる。
【０１６９】
ステップ１４４０において、遠隔支援サービス７９０は、取り出された位相オフセットを要求元に提供する（場合により、これが黙示的でない場合、較正基準時間とともに提供する）。要求元は、通常、本発明の第１の態様の一実施形態に係る測位（またはタイミング）計算を実施するデバイスである。例えば、要求元は測位エンジン７８０であってもよい。次いで、要求元は、位置および／または時間の計算に提供された較正情報を使用できる。
【０１７０】
図１５および図１６は、第１の無線信号および第２の無線信号の送信が、それらの間に事前に定義された時間に事前に決定された位相を有するように制御される一実施形態に関する。図１５は、本発明の第５の態様の一実施形態に係る方法を示すフローチャートである。図１６は、本方法を実行するように構成された電子デバイスのブロック図である。
【０１７１】
電子デバイスＰ’’は、ネットワークインターフェース１６１８が追加されていることを除いて、上記のデバイスＰ、Ｐ’、およびＱと構造および機能が類似している。ステップ１５１０において、デバイスＰ’’は、このインターフェース１６１８を介して、無線信号の送信要求を受信する。要求には、事前に決定された位相差および事前に定義された時間が含まれる。ステップ１５２０において、デバイスＰ’’のプロセッサ１６１６は送信機１６１２を制御して、第１の無線信号を第１の周波数で送信し、第２の無線信号を異なる第２の周波数で送信し、それらが事前に定義された時間に事前に決定された位相差を呈するようにする。ステップ１５１０における要求は、遠隔支援サービス７９０から受信されてもよい。遠隔支援サービス７９０は、事前に決定された位相差および事前に定義された時間をそのデータベース１４０５に格納することができる。このようにして、潜在的に電子デバイスＰ’’が支援サービス７９０に積極的に折り返し報告する必要なく、データベースに較正情報が提供され得る。ただし、いくつかの実施形態では、電子デバイスＰ’’も（デバイスＰ’と同様に）送信された位相差および基準時間を報告して、送信された位相の精度の確認および信頼性の向上を提供することが望ましい場合がある。
【０１７２】
図１７は、一実施形態に従って動作する例示的なサーバコンピュータのブロック図である。これは、測位エンジン７８０および／または遠隔支援サービス７９０の機能を実施することができる。簡単にするために、以下では、遠隔サーバ７８０と遠隔支援サービス７９０の両方が同じサーバコンピュータによって実施されると仮定する。当然のことながら、これは必須ではなく、本発明の範囲はこのように限定されない。
【０１７３】
例示的なサーバ７８０／７９０は、コンピュータ可読記憶媒体２０２、メモリ２０４、プロセッサ２０６、および１つまたは複数のインターフェース２０８を備え、これらはすべて１つまたは複数の通信バス２１０を介して互いにリンクされる。例示的なサーバ１８０／１９０は、例えばデスクトップコンピュータ、パーソナルコンピュータ、ラップトップ、サーバ、メインフレームコンピュータなどの従来のコンピュータシステムの形態をとることができる。
【０１７４】
コンピュータ可読記憶媒体２０２および／またはメモリ２０４は、１つもしくは複数のコンピュータプログラム（またはソフトウェアもしくはコード）および／またはデータを格納することができる。コンピュータ可読記憶媒体２０２に格納されたコンピュータプログラムは、サーバ７８０／７９０が機能するためにプロセッサ２０６が実行するためのオペレーティングシステムを含むことができる。コンピュータ可読記憶媒体２０２および／またはメモリ２０４に格納されたコンピュータプログラムは、本発明の実施形態によるコンピュータプログラム、またはプロセッサ２０６によって実行されると、本発明の一実施形態に係る方法をプロセッサ２０６に実行させるコンピュータプログラムを含むことができる。
【０１７５】
プロセッサ２０６は、コンピュータ可読記憶媒体２０２および／またはメモリ２０４に格納されたコンピュータプログラムに属する命令など、１つまたは複数のコンピュータ可読プログラム命令を実行するのに適した任意のデータ処理ユニットであり得る。１つまたは複数のコンピュータ可読プログラム命令の実行の一部として、プロセッサ２０６は、コンピュータ可読記憶媒体２０２および／またはメモリ２０４においてデータを格納および／または読み取りすることができる。プロセッサ２０６は、単一のデータ処理ユニット、または並列にまたは互いに協働して動作する複数のデータ処理ユニットを備えてもよい。
【０１７６】
１つまたは複数のインターフェース２０８は、サーバ７８０／７９０がネットワーク２００を介してデバイスＰ、Ｑ、Ａ、およびＢと通信することを可能にするネットワークインターフェースを備えてもよい。ネットワークは、あるコンピュータシステムから別のコンピュータシステムにデータを送信または伝達するのに適した任意の種類のネットワークであり得る。例えば、ネットワークは、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、メトロポリタンエリアネットワーク、インターネット、無線通信ネットワークなどのうちの１つまたは複数を含むことができる。サーバ７８０／７９０は、任意の適切な通信機構／プロトコルを介してネットワーク上で他のコンピュータシステムと通信してもよい。プロセッサ２０６は、１つまたは複数の通信バス２１０を介してネットワークインターフェースと通信して、ネットワークインターフェースにネットワーク１００を介して別のコンピュータシステムにデータおよび／またはコマンドを送信させることができる。同様に、１つまたは複数の通信バス２１０により、プロセッサ２０６は、ネットワーク上の他のコンピュータシステムからネットワークインターフェースを介してサーバ１８０／１９０によって受信されたデータおよび／またはコマンドに対して動作することができる。
【０１７７】
図１７に示し上述したサーバ７８０／７９０のアーキテクチャは単なる例示であること、また代わりに代替コンポーネントを使用する、またはより多くの（またはより少ない）コンポーネントを使用する異なるアーキテクチャを有するシステムを使用できることが理解されよう。
【０１７８】
本発明の第８の態様の一実施形態によれば、第５の態様に関連して、サーバは、測位および／またはタイミング測定を支援する支援サービス７９０を実施する。そのような一実施形態によれば、プロセッサ２０６は、少なくとも１つの電子デバイスＰ’’に対する命令を生成して、それぞれ異なる第１の周波数および第２の周波数で第１の無線信号および第２の無線信号をそのデバイスＰ’’に送信させるように構成される。プロセッサ２０６は、インターフェース２０８およびネットワーク２００を介してデバイスＰ’’に命令を送信する。命令は、２つの無線信号の送信要求、事前に決定された位相差、および位相差が有効になるべき事前に定義された時間を含む。デバイスＰ’’は命令を受信し、それに応じて信号を送信する（図１５〜図１６を参照）。
【０１７９】
本発明の第１の態様の一実施形態によれば、サーバは、測位および／またはタイミング計算のための測位エンジン７８０を実施する。そのような一実施形態によれば、プロセッサ２０６は、図１０に示され、上述された方法を実行するように構成される。
【０１８０】
以上、特定の実施形態に関連して本発明を例として説明したが、当業者であれば、様々な修正が可能であることを理解するはずである。
【０１８１】
上述の例が位置の計算に言及している場合、計算される位置は、デバイスＡ、Ｂ、またはＰのいずれかの位置であり得る。いくつかの実施形態では、デバイスのうちのいくつかの位置が計算され得る。これは、一般に、方程式のセットで解かれる未知の変数よりも多くの独立した測定が利用できる限り可能である。
【０１８２】
いくつかの実施形態では、位置および／または時間に代えて、またはそれに加えて、速度および／またはタイミングドリフトを計算することが望ましい場合がある。これは、ドップラー情報、すなわち搬送波の位相の変化率に関する情報を取得することでなされ得る。特に、測位エンジンは、第１の位相と第２の位相との間の位相差の（時間に対する）変化率を計算してもよい。一実施形態では、これは、各受信機が受信する無線信号の変化率を測定することによりなされ得る。これらの変化率は測位エンジンに報告され、測位エンジンは一方から他方を差し引いて、差分の変化率を計算する。位相差の変化率は、図２の位相波面の横断に対応する距離の変化率を与えることは、当業者には明らかであろう。
【０１８３】
上述の実施形態では、各方法の最終的な目標は、各例示的な実施形態において時間が既知である状態で位置を計算することである。ただし、同様の仕方で時間を計算することもできる。例えば、図１０の方法は、時間がステップ１１５０で構築された連立方程式における未知の変数のうちの１つになるように適合させることができる。これは、位置が不明である代わりであっても、位置が不明であることに追加されてもよい。位置を計算する方法が有用であるのと同じように、電子デバイスの正確な位置を決定するために、時間を計算する方法も、正確な測位の支援および他のアプリケーションの支援の両方のために、正確な時間同期に役立つ。電子デバイスにおける時間が正確に分からない場合、電子デバイスの位置および時間の両方を同時に推定するために、いくつかのこのような測定および方程式を使用することは特に役立つ。この価値は、正確な測位のために、（光の速度でスケーリングされた）所望の位置精度に匹敵するクロック精度が必要であると認識されたときに理解され得る。これは、小型で安価なデバイスまたはモバイルデバイスにとって、要求の厳しい、しばしば非現実的な要件である。
【０１８４】
上述の実施形態はそれぞれ、測位またはタイミング計算を支援するための動作測定値として位相差を使用している。これは有利な場合がある（例えば、特定の状況では、関心対象の搬送波信号の個々の位相を直接測定する必要なく、位相差を測定できる場合がある）が、必須ではない。他の実施形態では、位相差の代わりに個々の位相測定値を使用することができる。これらの実施形態では、位相の比較は明示的ではなく黙示的であってもよい。黙示的な比較は、位相差または他の位相比較を明示的に形成する必要なく、位置および／または時間について解くことができる連立方程式に組み込まれる個々の位相測定を含み得る。較正情報にも同じことが言え、位相オフセットを格納する代わりに、信号の対の個々の基準位相を明示的に格納することができる。すなわち、較正情報は、位相オフセットの代わりに、それぞれの較正基準時間での第１の無線信号の位相と第２の無線信号の位相とを含むことができる。
【０１８５】
上記の実施形態は本発明を限定するのではなく例示するものであり、当業者であれば添付の特許請求の範囲から逸脱することなく多くの代替実施形態を設計できることに留意されたい。特許請求の範囲では、括弧内に置かれた参照符号は、特許請求の範囲を限定するものとして解釈されないものとする。「含む」という言葉は、特許請求の範囲に記載されているもの以外の要素またはステップの存在を排除するものではない。要素に先行する単語「ａ」または「ａｎ」は、複数のそのような要素の存在を排除しない。実施形態は、いくつかの別個の要素を備えるハードウェアによって実施されてもよい。いくつかの手段を列挙する装置クレームでは、これらの手段のいくつかは、同一のハードウェアアイテムによって具現化されてもよい。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。さらに、添付の特許請求の範囲では、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つ」を含む記載は（Ａおよび／またはＢ）および／またはＣと解釈されるべきである。
【０１８６】
方法に関するフローチャート、要約、特許請求の範囲、および説明において、ステップが記載される順序は、一般に、実行される順序を限定することを意図していない。ステップは、示されている順序とは異なる順序で実行されてもよい（具体的に示されている場合、または後続のステップが先行するステップの生成物に依拠している場合を除く）。ただし、ステップが記述されている順序は、場合によっては、動作の好ましい順番を反映している場合もある。
【０１８７】
さらに、一般に、様々な実施形態は、ハードウェアもしくは専用回路、ソフトウェア、ロジック、またはそれらの任意の組み合わせで実装されてもよい。例えば、いくつかの態様はハードウェアで実装されてもよい一方で、他の態様はコントローラ、マイクロプロセッサ、または他のコンピューティングデバイスによって実行され得るファームウェアまたはソフトウェアで実装されてもよいが、これらは限定する例ではない。本明細書で説明される様々な態様は、ブロック図、フローチャート、または他のなんらかの絵図を使用して例示および説明され得るが、本明細書で説明されるこれらのブロック、装置、システム、技法、または方法は、非限定的な例として、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、専用回路もしくはロジック、汎用ハードウェアもしくはコントローラ、他のコンピューティングデバイス、またはそれらの組み合わせにおいて実装され得ることを十分に理解されたい。
【０１８８】
本明細書で説明される実施形態は、プロセッサエンティティなどの装置のデータプロセッサによって実行可能なコンピュータソフトウェアによって、またはハードウェアによって、またはソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによって実施され得る。さらにこの点に関して、図のような論理フローの任意のブロックは、プログラムステップ、または相互接続された論理回路、ブロック、および機能、またはプログラムステップと論理回路、ブロック、および機能との組み合わせを表す場合があることに留意されたい。ソフトウェアは、プロセッサ内に実装されたメモリチップやメモリブロックなどの物理メディア、ハードディスクやフロッピーディスクなどの磁気メディア、ＤＶＤやそのデータ変形であるＣＤなどの光学メディアに格納され得る。
【０１８９】
メモリは、局所技術環境に適した任意の種類のメモリであってよく、半導体ベースのメモリデバイス、磁気メモリデバイスおよびシステム、光学メモリデバイスおよびシステム、固定メモリおよびリムーバブルメモリなど、任意の適切なデータストレージ技術を使用して実装され得る。データプロセッサは、局所技術環境に適した任意の種類のデータプロセッサであってよく、非限定的な例として、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、マイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、マルチコアプロセッサアーキテクチャに基づくゲートレベル回路およびプロセッサのうちの１つまたは複数を含み得る。
【０１９０】
本明細書で説明する実施形態は、集積回路モジュールなどの様々なコンポーネントで実施され得る。集積回路の設計は、概して高度に自動化されたプロセスである。ロジックレベルの設計を、半導体基板にエッチングして形成する準備ができている半導体回路設計に変換できる複雑で強力なソフトウェアツールが使用され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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