【手続補正書】
【提出日】令和2年3月2日(2020.3.2)
【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】
衛星通信システム内の地上ベースの端末の位置の推定のための方法であって、
端末から離れたロケーションにおいて、該端末から衛星への送信の時間遅延、ドップラー周波数、またはドップラー周波数変化率のうちの１つまたは複数を、該送信に関する情報から推定するステップであって、該送信に関する該情報が、少なくとも該衛星によって受信された信号、または該衛星によって受信された信号の１つもしくは複数のデジタル・サンプルを含む、推定するステップと、
該送信の時間における該衛星の位置の推定値を受信するステップと、
該衛星の位置の該推定値と、該時間遅延の該推定値、該ドップラー周波数の該推定値、または該ドップラー周波数変化率の該推定値のうちの少なくとも１つとを使用して、該端末位置を推定するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記送信に関する前記情報が、衛星から地上局への１つまたは複数の送信を介して受信され、時間遅延、ドップラー周波数、またはドップラー周波数変化率のうちの１つまたは複数を推定するステップが、該地上局に動作可能に接続された通信受信機によって実行され、前記時間遅延、前記ドップラー周波数、または前記ドップラー周波数変化率が、前記送信におけるユーザ・データの推定値を回復するために該通信受信機によって復号プロセス中に推定される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記送信に関する情報が、オン・ボード時間基準またはオン・ボード周波数基準に対する、前記送信が前記衛星によって受信されたタイム・スタンプをさらに含む、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記送信に関する情報が、前記端末における時間基準または周波数基準に対する、前記送信が前記端末によって送信されたタイム・スタンプをさらに含む、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記送信に関する情報が、前記端末時間基準または前記端末周波数基準に対して決定された所定の送信スケジュールに基づいた、前記端末による推定送信時間をさらに含む、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記端末が前記衛星に送信のシーケンスを送信し、前記衛星が、該送信のシーケンスに関する情報を地上局に送信し、遅延、ドップラー、またはドップラー率のうちの１つまたは複数を前記受信情報から推定するステップが、該送信のシーケンス内の各送信に対して実行され、前記端末位置を推定するステップが、前記各送信の時間における前記衛星の位置の前記推定値と、該送信のシーケンス内の各送信に対する前記推定値の各々とを使用する、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記端末位置を推定するステップが、前記送信のシーケンス内の送信間の推定値間の差に対して異なって実行される、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記端末が、安定したクロックを備え、いかなる全世界時間基準または全世界周波数基準にも同期されず、前記端末位置を推定する前記ステップが、全世界時間基準または全世界周波数基準に対する端末オフセットを推定するステップをさらに含む、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記衛星が、オン・ボード位置基準を含まず、前記端末位置の推定が、前記衛星位置を推定するステップをさらに含む、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記衛星において、地上ベースのソースまたは宇宙ベースのソースから１つまたは複数のビーコン信号を受信するステップであって、該ビーコン信号が、ビーコン位置と、基準に対する全世界タイミングとを含み、前記衛星が、該信号のサンプルを前記地上局に転送する、受信するステップをさらに含み、前記端末のロケーションを推定するステップが、各ビーコン信号に対するビーコン時間遅延、ビーコン・ドップラー周波数、またはビーコン・ドップラー周波数変化率のうちの少なくとも１つを推定するステップをさらに含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記端末において、地上ベースのソースまたは宇宙ベースのソースから１つまたは複数のビーコン信号を受信するステップであって、該ビーコン信号が、ビーコン位置と、基準に対する全世界タイミングとを含み、前記端末が、各ビーコン信号に対するビーコン・ドップラーまたはビーコン・ドップラー率のうちの１つまたは複数を推定し、前記衛星への１つまたは複数の送信内に該１つまたは複数の推定値を含む、受信するステップをさらに含み、前記端末のロケーションを推定するステップが、各ビーコン信号に対するビーコン時間遅延、ビーコン・ドップラー周波数、またはビーコン・ドップラー周波数変化率のうちの少なくとも１つを推定するステップをさらに含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記端末位置を推定するステップが、時間ｔにおける前記端末の位置ベクトルの仮説に基づく前記衛星の経時変化する位置ベクトルのための非線形最適化プロセスを使用して実行される、請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記衛星のフットプリントを推定するステップと、前記端末の前記位置ベクトルを該フットプリント内に存在するように拘束するステップとをさらに含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記端末が、ＧＰＳ  Ｌ１信号を受信し、Ｃ／Ａコード位相遅延およびドップラー周波数の粗推定を実行し、前記衛星への１つまたは複数の送信内で該Ｃ／Ａコード位相遅延の推定値および前記ドップラー周波数の推定値を提供するように構成され、前記端末位置を推定する前記ステップが、ＧＰＳアルマナックを受信するステップと、該Ｃ／Ａコード位相遅延の受信された前記推定値および前記ドップラー周波数の受信された前記推定値を使用して、前記端末の前記位置を推定するステップとをさらに含む、請求項１から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記端末が、
信号を受信し、複素ベースバンド信号にダウンコンバートし、
該複素ベースバンド信号をサンプリングして、Ｗ個の複素サンプルのシーケンスを生じさせ、
該Ｗ個の複素サンプルの直列並列変換を実行し、該Ｗ個の複素サンプルにＭ個の複素正弦曲線を並列に乗算して、各々長さＮのサンプルのＭ個のシーケンスを生じさせ、使用される該Ｍ個の正弦曲線の周波数が、ドップラー周波数の予想範囲をカバーするように選択され、
サンプルの該Ｍ個のシーケンスの各々に対するゼロ・パディング離散フーリエ変換を実行して、Ｎ個の複素周波数領域サンプルのベクトルを生じさせ、
それぞれのＣ／ＡコードのＮ点ゼロ・パディング離散フーリエ変換である、該ベクトルの各々に長さＮのベクトルを要素ごとに乗算するコード位相推定器ごとのモジュールの各々に、該Ｍ個のベクトルを提供し、該乗算後の大きさが最大の要素に対応する関連付けられた前記コード位相遅延および前記ドップラー周波数を出力すること
によって、前記Ｃ／Ａコード位相遅延の推定値および前記ドップラー周波数の推定値を取得する、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
衛星通信システム内の地上ベースの端末の位置の推定のために地上局内に含まれ、または該地上局に動作可能に接続された通信受信機であって、
端末から衛星への送信の時間遅延、ドップラー周波数、またはドップラー周波数変化率のうちの１つまたは複数を、該衛星からの、地上局によって受信された該送信に関する情報から推定するように構成されたデコーダであって、該送信に関する該情報が、少なくとも該衛星によって受信された信号、または該衛星によって受信された信号の１つもしくは複数のデジタル・サンプルを含む、デコーダと、
該送信の時間における該衛星の位置の推定値を受信するためのインターフェースと、
該衛星の位置の該推定値と、該時間遅延の該推定値、該ドップラー周波数の該推定値、または該ドップラー周波数変化率の該推定値のうちの少なくとも１つとを使用して端末位置を推定するように構成されたプロセッサを備える位置推定モジュールと
を備える通信受信機。
【請求項１７】
前記送信に関する前記情報が、オン・ボード時間基準またはオン・ボード周波数基準に対する、前記送信が前記衛星によって受信されたタイム・スタンプをさらに含む、請求項１６記載の通信受信機。
【請求項１８】
前記送信に関する前記情報が、前記端末における時間基準または周波数基準に対する、前記送信が前記端末によって送信されたタイム・スタンプをさらに含む、請求項１６または１７記載の通信受信機。
【請求項１９】
前記送信に関する前記情報が、前記端末内に含まれる時間基準または周波数基準に対して決定された所定の送信スケジュールに基づいた、前記端末による推定送信時間をさらに含む、請求項１６から１８のいずれか一項に記載の通信受信機。
【請求項２０】
前記端末が、前記衛星に送信のシーケンスを送信し、前記衛星が、該送信のシーケンスに関する情報を前記地上局に送信し、前記デコーダが、該送信のシーケンス内の各送信に対する遅延、ドップラー、またはドップラー率のうちの１つまたは複数を推定するように構成され、前記位置推定モジュールが、該送信のシーケンス内の各送信に対する前記各送信の時間における前記衛星の位置の前記推定値と、送信の前記時間遅延の前記推定値、前記ドップラー周波数の前記推定値、または前記ドップラー周波数変化率の前記推定値の各々とを使用する、請求項１６から１９のいずれか一項に記載の通信受信機。
【請求項２１】
前記位置推定モジュールが、前記送信のシーケンス内の送信の前記時間遅延、前記ドップラー周波数、または前記ドップラー周波数変化率の推定値間の差を使用して、前記端末位置を異なるように推定するように構成される、請求項２０記載の通信受信機。
【請求項２２】
前記位置推定モジュールが、全世界時間基準または全世界周波数基準に対する端末オフセットを推定し、前記端末の位置を推定する際に該端末オフセットの該推定値を使用するようにさらに構成される、請求項１６から２１のいずれか一項に記載の通信受信機。
【請求項２３】
前記位置推定モジュールが、衛星位置を推定し、前記端末の位置を推定する際に前記衛星位置の推定値を使用するようにさらに構成される、請求項１６から２１のいずれか一項に記載の通信受信機。
【請求項２４】
前記デコーダが、前記地上局を介して地上ベースのソースまたは宇宙ベースのソースから前記衛星によって受信された１つまたは複数のビーコン信号のサンプルから、ビーコン時間遅延、ビーコン・ドップラー周波数、またはビーコン・ドップラー周波数変化率のうちの少なくとも１つを推定するようにさらに構成され、
前記位置推定モジュールが、前記端末位置を推定する際に該ビーコン時間遅延、該ビーコン・ドップラー周波数、または該ビーコン・ドップラー周波数変化率のうちの該少なくとも１つを使用するようにさらに構成される、請求項１６から２３のいずれか一項に記載の通信受信機。
【請求項２５】
前記インターフェースが、前記地上局を介して、地上ベースのソースまたは宇宙ベースのソースから前記端末によって受信された１つまたは複数のビーコン信号の各々に対するビーコン時間遅延、ビーコン・ドップラー周波数、またはビーコン・ドップラー周波数変化率のうちの１つまたは複数の推定値を受信するようにさらに構成され、
前記位置推定モジュールが、前記端末位置を推定する際に該ビーコン時間遅延、該ビーコン・ドップラー周波数、または該ビーコン・ドップラー周波数変化率のうちの該少なくとも１つを使用するようにさらに構成される、請求項１６から２３のいずれか一項に記載の通信受信機。
【請求項２６】
前記位置推定モジュールが、時間ｔにおける前記端末の位置ベクトルの仮説に基づく前記衛星の経時変化する位置ベクトルのための非線形最適化プロセスを使用して前記端末位置を推定するようにさらに構成される、請求項１６から２５のいずれか一項に記載の通信受信機。
【請求項２７】
前記位置推定モジュールが、前記衛星のフットプリントを推定するようにさらに構成され、前記端末位置を推定するステップが、前記衛星の該フットプリントの推定値を使用して、該フットプリント内にあるように前記端末の前記位置ベクトルを拘束する、請求項２６記載の通信受信機。
【請求項２８】
前記インターフェースが、ＧＰＳアルマナックを受信するようにさらに構成され、前記地上局を介して、前記端末によって受信されたＧＰＳ  Ｌ１信号からＣ／Ａコード位相遅延およびドップラー周波数の推定値を受信するようにさらに構成され、前記位置推定モジュールが、前記端末位置を推定する際に該Ｃ／Ａコード位相遅延の前記推定値および該ドップラー周波数の前記推定値を使用するようにさらに構成される、請求項１６から２７のいずれか一項に記載の通信受信機。
【請求項２９】
前記端末が、ＧＰＳ  Ｌ１信号を受信し、Ｃ／Ａコード位相遅延およびドップラー周波数の粗推定を実行し、前記衛星への１つまたは複数の送信内で前記Ｃ／Ａコード位相遅延の前記推定値および前記ドップラー周波数の前記推定値を提供するように構成され、前記端末位置を推定する前記ステップが、ＧＰＳアルマナックを受信するステップと、前記Ｃ／Ａコード位相遅延および前記ドップラー周波数の受信された前記推定値を使用して、前記端末の前記位置を推定するステップをさらに含む、請求項１６から２７のいずれか一項に記載の通信受信機。
【請求項３０】
衛星通信システム内の端末であって、
地上ベースのソースまたは宇宙ベースのソースから１つまたは複数のビーコン信号を受信するように構成されたＲＦトランシーバ・フロント・エンドと、
該受信された１つまたは複数のビーコン信号からビーコン位置および基準に対する全世界タイミングを取得し、各ビーコン信号に対するビーコン・ドップラーまたはビーコン・ドップラー率のうちの１つまたは複数を推定するように構成されたデコーダと、
各ビーコン信号に対する該推定されたビーコン時間遅延、ビーコン・ドップラー周波数、またはビーコン・ドップラー周波数変化率のうちの少なくとも１つを送信するように構成された送信機と
を備える端末。
【請求項３１】
ＧＰＳ  Ｌ１信号を受信し、該受信されたＧＰＳ  Ｌ１信号のＣ／Ａコード位相遅延およびドップラー周波数の粗推定を実行するように構成された、衛星通信システム受信機内の端末であって、
ＲＦトランシーバ・フロント・エンドであって、
ＧＰＳ  Ｌ１信号を受信し、複素ベースバンド信号にダウンコンバートし、
該複素ベースバンド信号をサンプリングして、Ｗ個の複素サンプルのシーケンスを生じさせる
ように構成されたＲＦトランシーバ・フロント・エンドと、
該Ｗ個の複素サンプルをＭ個のブロックに変換するように構成された直列並列変換器と、
各々長さＮのサンプルのＭ個のシーケンスを生じさせるために、Ｗ個の複素サンプルの各ブロックにＭ個の複素正弦曲線を並列に乗算することであって、使用される該Ｍ個の正弦曲線の周波数が、ドップラー周波数の予想範囲をカバーするように選択される、乗算することと、
該サンプルのＭ個のシーケンスの各々に対するゼロ・パディング離散フーリエ変換を実行して、Ｎ個の複素周波数領域サンプルのベクトルを生じさせることと、
衛星捕捉ユニットであって、
各々がＧＰＳ衛星のＣ／Ａコード位相遅延を用いて構成された複数の衛星単位コード位相推定器であって、該複数の衛星単位コード位相推定器の各々が、Ｎ個の複素周波数領域サンプルのＭ個のベクトルのうちの１つを受信し、それぞれのＣ／ＡコードのＮ点ゼロ・パディング離散フーリエ変換である、長さＮのベクトルによる該ベクトルの各々の要素ごとの乗算を実行するように構成される、複数の衛星単位コード位相推定器と、
該乗算後の大きさが最大の要素に対応するコード位相遅延およびドップラー周波数を決定および出力するように構成されたピーク検出器と
を備える衛星捕捉ユニットと
を備える端末。
【請求項３２】
地上局と、
複数の端末と、
複数の衛星であって、各衛星が、端末から信号を受信するように、および、該衛星によって受信された該信号または該衛星によって端末から受信された信号の１つもしくは複数のデジタル・サンプルのどちらかを該地上局に再送信するように構成される、複数の衛星と、
該地上局内に含まれる、または該地上局に動作可能に接続された、請求項１６から２９のいずれか一項に記載の通信受信機と
を備える衛星通信システム。
【請求項３３】
各端末が請求項３０または３１に従って構成される、請求項３２記載の衛星通信システム。
【請求項３４】
地上局と、
複数の端末と、
複数の衛星であって、各衛星が、端末から信号を受信するように、および、該衛星によって受信された該信号または該衛星によって端末から受信された信号の１つもしくは複数のデジタル・サンプルのどちらかを該地上局に再送信するように構成される、複数の衛星と、
該地上局内に含まれる、または該地上局に動作可能に接続された通信受信機であって、
端末から衛星への送信の時間遅延、ドップラー周波数、またはドップラー周波数変化率のうちの１つまたは複数を、該衛星からの、該地上局によって受信された該送信に関する情報から推定するように構成されたデコーダであって、該送信に関する該情報が、少なくとも該衛星によって受信された信号、または該衛星によって受信された信号の１つもしくは複数のデジタル・サンプルを含む、デコーダと、
該送信の時間における該衛星の位置の推定値を受信するためのインターフェースと、
該衛星の位置の該推定値と、該時間遅延、該ドップラー周波数、または該ドップラー周波数変化率の該推定値のうちの少なくとも１つとを使用して端末位置を推定するように構成されたプロセッサを備える位置推定モジュールと
を備える通信受信機と
を備える衛星通信システム。
【請求項３５】
請求項１から１５のいずれか一項に記載の衛星通信システムにおける地上ベースの端末の位置の推定のための方法を実行するようにプロセスを構成するための命令を含む、プロセッサ可読媒体。
【請求項３６】
衛星の位置の推定のための方法であって、
衛星から離れたロケーションにおいて、該衛星から受信装置への送信の時間遅延、ドップラー周波数、またはドップラー周波数変化率のうちの１つまたは複数を、該送信に関する情報から推定するステップであって、該送信に関する該情報が、少なくとも該衛星の該受信装置によって受信された信号、または該受信装置によって該衛星から受信された信号の１つもしくは複数のデジタル・サンプルを含む、推定するステップと、
該送信の時間における該受信装置の位置の推定値を受信するステップと、
該時間遅延の該推定値、該ドップラー周波数の推定値、または該ドップラー周波数変化率の該推定値のうちの少なくとも１つを使用して、該衛星の位置を推定するステップとを含み、
さらに、前記衛星において、地上ベースのソースまたは宇宙ベースのソースから１つまたは複数のビーコン信号を受信するステップであって、該ビーコン信号が、ビーコン位置と、基準に対する全世界タイミングとを含み、前記衛星が、該信号のサンプルを前記受信装置に転送する、受信するステップをさらに含み、前記衛星のロケーションを推定するステップが、各ビーコン信号に対するビーコン時間遅延、ビーコン・ドップラー周波数、またはビーコン・ドップラー周波数変化率のうちの少なくとも１つを推定するステップ
をさらに含む、方法。