(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムが位置している地理上の地域の無線規則に自動的に適合するための無線システムであって、
基準地理的位置を決定するための基準ロケータと、
前記基準ロケータに結合され、前記地理的位置を取囲む地理上の地域の無線規則を選択する基準マップコンバータと、
前記基準マップコンバータに結合され、メッセージを有する入力信号を受信し、かつ前記選択された無線規則に従う形を有する空中波無線メッセージ信号で前記メッセージを伝送するように前記選択された無線規則に従って適合する基準無線機とを含む、無線システム。
【請求項２】
前記基準ロケータは、１つ以上のＧＰＳ衛星からの位置決定情報を含むＧＰＳ信号を受信しかつ前記位置決定情報から前記基準地理的位置を決定するためのグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）受信機を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記無線規則は、（ｉ）前記無線メッセージ信号の送信周波数、（ii）前記無線メッセージ信号の送信出力、（iii ）前記無線メッセージ信号の帯域幅、（iv）前記無線メッセージ信号の変調型式、（ｖ）前記無線メッセージ信号のボーレート、および（vi）前記無線メッセージ信号のプロトコルのうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
既知の位置に位置して、いくつかのＧＰＳ衛星からの位置決定情報を含むＧＰＳ信号を受信し、前記既知の位置を表わす情報と前記位置決定情報との比較に基づいて差分ＧＰＳ（ＤＧＰＳ）補正を決定し、かつ前記入力信号の前記メッセージの前記ＤＧＰＳ補正を発する差分基準ＧＰＳ受信機をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
いくつかのＧＰＳ衛星からの位置決定情報を含むＧＰＳ信号を受信し、前記位置決定情報に基づいてリアルタイムの運動学的ＧＰＳ基準情報を決定し、かつ前記入力信号の前記メッセージの前記リアルタイムの運動学的基準情報を発するためのリアルタイムの運動学的基準ＧＰＳ受信機をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記地理上の地域に位置し、移動地理的位置を決定するための移動ロケータと、
前記移動ロケータに結合され、前記移動地理的位置に基づいて前記無線規則を選択するための移動マップコンバータと、
前記移動マップコンバータに結合され、前記選択された無線規則に従って、前記空中波無線メッセージ信号を受信するように適合しかつ出力信号で前記メッセージを発するための移動無線機とをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記移動ロケータは、１つ以上のＧＰＳ衛星から位置決定情報を有するＧＰＳ信号を受信しかつ前記位置決定情報から前記移動地理的位置を決定するためのグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）受信機を含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記無線規則は代替的な複数の無線規則を含み、
前記移動マップコンバータはさらに、少なくとも２つの前記代替的な無線規則を選択するためのものであり、
前記移動無線機はさらに、前記選択された代替的な無線規則に従った空中波信号エネルギを受信するように適合するためのものである、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記無線規則は複数の代替的な無線規則を含み、
前記基準マップコンバータはさらに、前記代替的な無線規則のうち少なくとも２つを選択するためのものであり、
前記基準無線機は前記選択された代替的な無線規則に従って、前記選択された代替的な無線規則に従う空中波信号エネルギを受信するように適合し、前記選択された代替的な無線規則の各々に対応するエネルギレベルを検出し、かつ前記空中波無線メッセージ信号を伝送するように、最低エネルギレベルに対応している１つの前記選択された代替的な無線規則に適合するための走査無線受信機をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
システムが位置している地理上の地域の無線規則に自動的に適合するための無線システムの方法であって、
基準無線機を含む基準ステーションで基準地理的位置を決定するステップと、
前記基準地理的位置を取囲む地理上の地域を決定するステップと、
前記地理上の地域を無線規則に変換するステップと、
前記無線規則に従って、前記無線規則に従う形の空中波無線メッセージ信号を伝送するように前記基準無線機を適合するステップと、
入力信号のメッセージを受信するステップと、
前記基準無線機で前記空中波無線メッセージ信号でメッセージを伝送するステップとを含む、方法。
【請求項１１】
前記基準地理的位置を決定するステップはさらに、
ＧＰＳ受信機で、１つ以上のＧＰＳ衛星から位置決定情報を有するＧＰＳ信号を受信するステップと、
前記位置決定情報から前記基準地理的位置を決定するステップとを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記無線規則は、（ｉ）前記無線メッセージ信号の送信周波数、（ii）前記無線メッセージ信号の送信出力、（iii ）前記無線メッセージ信号の帯域幅、（iv）前記無線メッセージ信号の変調型式、（ｖ）前記無線メッセージ信号のボーレート、および（vi）前記無線メッセージ信号のプロトコルのうち少なくとも１つを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記基準ステーションに接続された差分基準ＧＰＳ受信機を設けるステップと、
既知の位置で前記差分基準ＧＰＳ受信機を位置決めするステップと、
前記差分基準ＧＰＳ受信機でいくつかのＧＰＳ衛星から位置決定情報を有するＧＰＳ信号を受信するステップと、
前記既知の位置の情報と前記位置決定情報とから差分ＧＰＳ補正を決定するステップと、
前記入力信号の前記メッセージの前記差分ＧＰＳ補正を発するステップとをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記基準ステーションに接続されたリアルタイムの運動学的基準ＧＰＳ受信機を設けるステップと、
前記リアルタイムの運動学的基準ＧＰＳ受信機をサーベイ線の第１の端部に位置決めするステップと、
前記リアルタイムの運動学的基準ＧＰＳ受信機でいくつかのＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信するステップと、
前記ＧＰＳ信号からリアルタイムの運動学的ＧＰＳ基準情報を決定するステップと、
前記入力信号の前記メッセージの前記リアルタイムの運動学的ＧＰＳ基準情報を発するステップとをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
移動無線機を含む移動ステーションで移動地理的位置を決定するステップと、
前記移動地理的位置を取囲む前記移動地理上の地域を決定するステップと、
前記移動地理上の地域を前記無線規則に変換するステップと、
前記無線規則にしたがって、前記無線規則に従う形の前記空中波無線メッセージ信号を受信するように前記移動無線機を適合させるステップと、
前記移動無線機で、前記メッセージを有する前記空中波無線メッセージ信号を受信するステップとをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記移動地理的位置を決定するステップはさらに、
前記移動ステーションのＧＰＳ受信機で、１つ以上のＧＰＳ衛星から位置決定情報を有するＧＰＳ信号を受信するステップと、
前記位置決定情報から前記移動地理的位置を決定するステップとを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記無線規則の少なくとも２つの選択肢に従って前記移動無線機を適合させるステップと、
前記選択肢に従った前記空中波信号エネルギを受信するステップと、
前記空中波無線メッセージ信号を受信するために前記選択肢のうちの１つを選択するステップとをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記無線規則の少なくとも２つの選択肢に従って走査無線受信機を適合させるステップと、
前記選択肢に従った前記空中波信号エネルギを受信するステップと、
前記選択肢の各々に対応するエネルギレベルを検出するステップと、
前記エネルギレベルに基づいて前記選択肢のうちの１つを選択するステップと、
前記選択された選択肢に従って、前記空中波無線メッセージ信号を伝送するように前記基準無線機を適合させるステップとをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
この発明は一般に無線通信システムに関し、より特定的には、位置を決定しかつその位置の無線通信規則に自動的に適合する自動位置決め無線通信システムに関する。
【０００２】
【関連技術の説明】
無線システムは、音声およびデータを伝えるために世界のほとんどの国で利用されている。無線システムは空中波無線信号で音声および／またはデータを伝送する無線送信機と、空中波無線信号を受信しかつユーザに音声および／またはデータを発する無線受信機とを含む。空中波無線信号は、周波数、送信出力レベル、占有するまたは必要な帯域幅、変調型式、ボーレートおよびプロトコルのようなある種の信号パラメータの特定の値により特徴付けられる。一般に、このようなパラメータおよび値は、無線システムが利用されている国または地域の政府の機関により決定される無線通信規則により指定され得る。これらのパラメータおよび値は、一般の規則としてまたは特定のユーザのライセンスとして指定され得る。アメリカ合衆国では、いくつかの地域の各々が、アメリカ連邦通信委員会（ＦＣＣ）により決定される無線規則を有する。英国では、無線通信機関（ＲＡ）が同様の機能を果たす。ドイツではブンデスアムト・フュア・ツーラッスンゲン・イン・デア・テレコミュニカツィオン（The Bundesamt fur Zulassungen in der Telekommunikation）が同様の機能を果たす。日本では郵政省が同様の機能を果たす。典型的には、各々の国または地域の無線規則はその国または地域に独自である。各々独自の無線規則に対しては独自のまたは特別に作った無線システムが必要なためで、さまざまな無線システムが製造され普及している。
【０００３】
無線システムの製造者およびユーザにとってよく知られている問題とは、さまざまな独自の無線規則およびシステムが混乱を引起こし、コストを増大させるということである。製造者は、いくつかの国の無線規則を満たすようにユーザにより適合させることが可能な無線システムを供給することによりこの問題を解決しようと試みてきた。しかしながら、ＦＣＣおよび他の機関はそのようなユーザのアクセス可能な能力を認めないだろう。なぜならユーザがシステムを不正確に適合させるおそれがあるからである。
【０００４】
無線システムを応用した例には、差分グローバルポジショニングシステム（ＤＧＰＳ）システムのＤＧＰＳ補正を伝達するためのものがある。ＤＧＰＳシステムは、既知の位置に位置した差分基準ＧＰＳ受信機と、その位置が決定されるべき差分レディＧＰＳ受信機とを含む。差分基準ＧＰＳ受信機は、いくつかのＧＰＳ衛星から、位置情報を有するＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ信号の位置情報を既知の位置を示す情報と比較することによりＤＧＰＳ補正を計算する。無線で空中波無線信号のＤＧＰＳ補正を１つ以上の無線受信機に伝送する。無線受信機はＤＧＰＳ補正を差分レディＧＰＳ受信機に送る。差分レディＧＰＳ受信機は、同じＧＰＳ衛星の１つ以上からＧＰＳ信号を受信し、ＤＧＰＳ補正を与えて位置情報を補正する。ＤＧＰＳシステムを用いれば、ＧＰＳから得られる位置の正確度は、２０メートルないし１００メートルの範囲から１メートル未満ないし１０メートルの範囲まで改善され得る。
【０００５】
無線システムの別の応用例には、リアルタイムの運動学的（ＲＴＫ）  ＧＰＳサーベイシステムのＲＴＫ  ＧＰＳ基準情報を伝達するためのものがある。ＲＴＫ  ＧＰＳサーベイシステムは、典型的には正確に既知の位置に位置したＲＴＫ基準ＧＰＳ受信機と、サーベイ対象の位置にある１つ以上のＲＴＫサーベイヤＧＰＳ受信機とを含む。この無線システムは、ＲＴＫ基準ＧＰＳ受信機からのＲＴＫ  ＧＰＳ基準情報をＲＴＫサーベイヤＧＰＳ受信機に伝送する。ＲＴＫサーベイヤＧＰＳ受信機は基準情報を受信し、リアルタイムで基準とサーベイヤとの間のサーベイ線を計算する。民間用ＲＴＫ  ＧＰＳサーベイシステムは、数センチメートル以上の正確度で少なくとも１０キロメートルのサーベイ線を測定することができる。
【０００６】
いくつかの国および地域で利用することができ、無線システムが位置している国または地域の無線規則に自動的に適合するような無線システムが求められている。また、差分ＧＰＳ補正を差分レディＧＰＳ受信機に伝達し、および／またはＧＰＳ  ＲＴＫ基準情報をＲＴＫサーベイヤＧＰＳ受信機に伝達するための無線システムも求められている。
【０００７】
【発明の概要】
したがって、この発明の目的は、その地理的位置を決定することのできる無線システムを提供することである。
【０００８】
別の目的は、通信システムが位置している国または地域の無線規則に自動的に適合する無線システムを提供することである。
【０００９】
別の目的は、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）を用いて無線システムの地理的位置を決定することである。
【００１０】
別の目的は、その地域の無線規則により指定された周波数、チャネル間隔、送信出力、帯域幅、変調型式、ボーレートおよび／またはプロトコルに適合する無線システムを提供することである。
【００１１】
別の目的は、低い周囲空中波信号エネルギレベルに対応する、無線規則内の選択肢に適合する無線システムを提供することである。
【００１２】
別の目的は、差分ＧＰＳ（ＤＧＰＳ）補正情報を有するメッセージを伝達することである。
【００１３】
別の目的は、リアルタイムの運動学的（ＲＴＫ）ＧＰＳ基準情報を有するメッセージを伝達することである。
【００１４】
簡潔に言うと、好ましい実施例は、基準ステーションと移動ステーションとを含む。基準ステーションは、基準ステーションの地理的位置を決定するための基準ロケータと、基準地理的位置を無線規則のあるパラメータの値に変換するためのマップコンバータと、パラメータ値に従った空中波無線メッセージ信号を伝送するように無線規則に適合する基準無線機とを含む。移動ステーションは、移動ステーションの地理的位置を決定するための移動ロケータと、移動地理的位置を無線規則のパラメータ値に変換するためのマップコンバータと、パラメータ値に従った空中波無線メッセージ信号を受信するように無線規則に適合する移動無線機とを含む。
【００１５】
この発明のある利点は、無線システムがその地理的位置を決定することができるということである。
【００１６】
別の利点は、独自の無線規則を有するいくつかの国または地域内で無線システムを用いてもよいということである。
【００１７】
別の利点は、無線システムがグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）を用いて地理的位置を決定するということである。
【００１８】
別の利点は、無線システムが、無線規則の周波数、チャネル間隔、送信出力、帯域幅、変調型式、ボーレートおよび／またはプロトコルに適合するということである。
【００１９】
別の利点は、低い周囲空中波信号エネルギレベルを有する、無線規則内の選択肢を選択することにより無線システムが他の信号に対する干渉を最少化するということである。
【００２０】
別の利点は、無線システムによって、差分レディＧＰＳ受信機が、ＧＰＳから得られた地理的位置の正確さを改善することができるということである。
【００２１】
別の利点は、無線システムによって、ＲＴＫサーベイヤＧＰＳ受信機がリアルタイムでサーベイ線を決定することができるということである。
【００２２】
この発明のこれらおよび他の目的ならびに利点は、さまざまな図面に示される好ましい実施例の以下の詳細な説明を読めば疑いなく当業者に明らかになるであろう。
【００２３】
【好ましい実施例の詳細な説明】
図１は、本明細書中包括的な参照番号１０で示すこの発明の無線システムを示す。無線システム１０は、基準ステーション１２と移動ステーション１４とを含む。典型的には、基準ステーション１２と移動ステーション１４とは、同じ無線規則を有する同じ国または地域に位置している。基準ステーション１２は基準無線機１６を含み、ユーザまたはユーザの装置から入力信号でアナログメッセージまたはデジタルメッセージを受信し、空中波無線メッセージ信号１８でメッセージを伝送する。移動ステーション１４は移動無線機２０を含み、空中波無線メッセージ信号１８を受信し、出力信号でメッセージを別のユーザまたはユーザの装置に発する。
【００２４】
基準ステーション１２は基準ロケータ２２を含み、基準ステーション１２の地理的位置を決定し、この基準地理的位置を示す情報を信号でマップコンバータ２４に発する。マップコンバータ２４は基準地理的位置を、基準ステーション１２の地理的位置の無線通信規則を示す基準パラメータ信号に変換し、パラメータ信号を基準無線機１６に発する。同様に、移動ステーション２０は移動ロケータ２６を含み、移動ステーション１４の地理的位置を決定し、移動地理的位置を示す情報を信号でマップコンバータ２８に発する。マップコンバータ２８は、移動地理的位置を、移動ステーション１４の地理的位置の無線通信規則を示す移動パラメータ信号に変換し、このパラメータ信号を移動無線機２０に発する。基準無線機１６は、無線メッセージ信号１８を伝送するように基準パラメータ信号に適合する。同様に、移動無線機２０は、無線メッセージ信号１８を受信するように移動パラメータ信号に適合する。基準パラメータ信号および移動パラメータ信号は、ヘッダ、同期パターン、プリアンブルおよびソース識別を含むプロトコル、ボーレート、変調型式、帯域幅、送信周波数および送信出力に対するローカル無線規則により指定されたパラメータの値を含む。変調は、バイフェーズシフトキー（ＢＰＳＫ）、直角位相シフトキー（ＱＰＳＫ）、オフセットＱＰＳＫ（ＯＱＰＳＫ）、直交振幅変調（ＱＡＭ）、直角位相部分応答（ＱＰＲ）、周波数シフトキー（ＦＳＫ）、コンスタントフェーズＦＳＫ（ＣＰＦＳＫ）、最小シフトキー（ＭＳＫ）、ガウスＭＳＫ（ＧＭＳＫ）として一般に知られている変調のような位相変調または周波数変調である。
【００２５】
基準無線機１６は任意に走査無線受信機２９を含み、マップコンバータ２４からパラメータ走査信号を受信し、基準地理的位置の無線通信規則を満たす空中波信号エネルギを受信する。ほとんどの無線規則では、１つ以上のパラメータについて別の値を選択できる。たとえば、チャネル間隔により分離されたいくつかの周波数が無線規則内で許容され得る。複数のパラメータ値が許容される場合、マップコンバータ２４はパラメータ走査信号で順に値の各々を与える。走査無線受信機２９はパラメータ走査信号に従って適合し、周囲信号エネルギを測定し、各々の選択についてレベル信号をマップコンバータ２４に発する。マップコンバータ２４は、最低の周囲空中波信号エネルギレベルを有する選択肢を決定し、その選択肢についてのパラメータ信号を基準無線機１６に発する。
【００２６】
好ましい実施例において、基準ロケータ２２および移動ロケータ２６は、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）受信機を用いて、１つ以上のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号の位置決定情報から地理的位置を決定する。ＧＰＳ受信機は、モデル「エスヴィーシックス（SVeeSix ）」としてカリフォルニア州サニーベイルのトリンブル・ナビゲーション・リミテッド（Trimble Navigation Limited）、モデル「マイクロトラッカ（Microtracker）」としてカリフォルニア州ニューポートビーチのロックウェル・インターナショナル・コーポレイション（Rockwell International Corp ）、またはモデル「オンコア（ONCORE）」としてイリノイ州ショーンバーグのモトローラ・コーポレイション（Motorola Corporation）を含むいくつかの製造業者が販売している。別の実施例において、基準ロケータ２２および／または移動ロケータ２６は、１つ以上のＧＬＯＮＡＳＳ衛星からＧＬＯＮＡＳＳ信号を受信するためのグローバルオービティングナビゲーションシステム（ＧＬＯＮＡＳＳ）受信機、３つ以上のロラン  Ｃ送信機からロランＣ信号を受信するためのロングレンジナビゲーション（ＬＯＲＡＮ）Ｃ受信機、ＤＥＣＣＡ信号を受信するためのＤＥＣＣＡ受信機、または未調整のビーコン信号を受信するためのビーコン受信機のような他の装置を用いてもよい。基準ロケータ２２および／または移動ロケータ２６用のビーコン受信機の一例が、ナビゲーションおよびポジショニングシステムならびに未調整のビーコン信号を用いる方法（NAVIGATION AND POSITIONING SYSTEM AND METHOD USING UNCOORDINATED BEACON SIGNALS ）と題された米国特許第５，１７３，７１０号でケリー（Kelley）らにより説明されている。
【００２７】
無線システム１０は、基準ステーション１２に接続された差分基準ＧＰＳ受信機３０と、移動ステーション１４に接続された差分レディＧＰＳ受信機３２とを任意に含む。差分基準ＧＰＳ受信機３０は既知の地理的位置に位置している。差分レディＧＰＳ受信機３２は、その地理的位置が決定されるべき場所に位置している。差分基準ＧＰＳ受信機３０はいくつかのＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ信号から決定された地理的位置情報を、サーベイされた地理的位置の情報と比較する。差分は差分ＧＰＳ（ＤＧＰＳ）補正に変換される。用いられるＤＧＰＳ補正、観察時間、および特定のＧＰＳ衛星の情報が、入力信号のメッセージで基準無線機１６に発せられる。差分レディＧＰＳ受信機３２は、同じＧＰＳ衛星の１つ以上からＧＰＳ信号を受信し、移動無線機２０から出力信号のメッセージでＤＧＰＳ補正の情報を受信し、ＤＧＰＳ補正を与えて、ＤＧＰＳ補正がない場合にＧＰＳ信号から得られた地理的位置よりも正確な地理的位置を与える。典型的には、ＤＧＰＳ補正を与えると、２０メートルないし１００メートルの範囲から１メートル未満ないし１０メートルの範囲まで、ＧＰＳから決定された位置の正確度を改善することになる。任意に、差分基準ＧＰＳ受信機３０は、基準地理的位置を与えるための基準ロケータ２２として用いられてもよく、差分レディＧＰＳ受信機３２は、移動地理的位置を与えるための移動ロケータ２６として用いられてもよい。
【００２８】
別のオプションにおいて、無線システム１０は、基準ステーション１２に接続されたリアルタイムの運動学的（ＲＴＫ）基準ＧＰＳ受信機３４と、移動ステーション１４に接続されたＲＴＫサーベイヤＧＰＳ受信機３６とを含む。ＲＴＫ基準ＧＰＳ受信機３４は、所望のサーベイ線の一方の端部に位置している。ＲＴＫサーベイヤＧＰＳ受信機３６は、所望のサーベイ線の他方の端部に位置している。ＲＴＫ基準ＧＰＳ受信機３４はいくつかのＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ信号からＲＴＫ基準情報を計算し、入力信号のメッセージとしてＲＴＫ基準情報を基準無線機１６に発する。ＲＴＫサーベイヤＧＰＳ受信機３６は、同じＧＰＳ衛星の少なくとも４つからＧＰＳ信号を受信し、移動無線機２０から出力信号のＲＴＫ基準情報を受信し、所望のサーベイ線をリアルタイムで計算する。任意に、ＲＴＫ基準ＧＰＳ受信機３４は、基準地理的位置を与えるための基準ロケータ２２として用いられてもよく、ＲＴＫサーベイヤＧＰＳ受信機３６は、移動地理的位置を与えるための移動ロケータ２６として用いられてもよい。
【００２９】
この発明で用いられるのに適したＧＰＳ受信機はいくつかの供給元から入手できる。差分基準ＧＰＳ受信機３０は、「４０００」シリーズのいくつかのモデルにおいてカリフォルニア州サニベイルのトリンブル・ナビゲーション・リミテッド（Trimble Navigation Limited）から入手でき、またはカリフォルニア州サニーベイルのアシュテック（Ashtech ）から入手できる。トリンブルのモデル「エスヴィーシックス（SVeeSix ）」を差分レディＧＰＳ受信機３２として用いることができる。ＲＴＫ基準ＧＰＳ受信機３４は、モデル「４０００ＲＳ」としてトリンブルから入手でき、またはアシュテックから入手できる。ＲＴＫ基準ＧＰＳ受信機３４およびＲＴＫサーベイヤＧＰＳ受信機３６は、部品ｎｏ．「２６８７０−００」を有するモデル「ＧＰＳトータルステーションシステムＳＳｉ（GPS Total Station System SSi）」としてトリンブルから対で入手でき、またはアシュテックから入手できる。
【００３０】
図２は、空中波無線メッセージ信号１８を伝送するための基準無線機１６のブロック図を示す。空中波無線信号をパケットフォーマット化し、バッファし、変調し、アップコンバートし、アップコンバート用の局部発振器（ＬＯ）信号を与え、伝送する無線伝送回路が先行技術において周知である。基準無線機１６のこの発明において、パケットフォーマッタ４０、バッファ４２、変調器／アップコンバータ４４、局部発振器４６および伝送回路４８が、パラメータ信号によってローカル無線規則に対して適合される。
【００３１】
パケットフォーマッタ４０は、指定されたプロトコルのデジタル入力メッセージ信号をフォーマット化し、フォーマット化されたメッセージ信号をバッファ４２に発する。バッファ４２は、フォーマット化されたメッセージ信号を、指定されたボーレートに変換し、バッファされたメッセージ信号を発する。パケットフォーマッタ４０およびバッファ４２は、メッセージがマイクロフォンからの音声入力のようなアナログ形式のときは必要とされない。変調器／アップコンバータ４４は、バッファされたメッセージ信号またはアナログ入力メッセージ信号を受信し、指定された位相変調型式または周波数変調型式および指定された帯域幅で送信周波数変調信号を与える。帯域幅についての無線規則は、典型的には空中波メッセージ信号の総エネルギのあるパーセンテージを含む周波数帯に対する占有帯域幅を指定し、またメッセージの伝達を確実にするに足る最小の周波数帯に必要な帯域幅を指定し得る。
【００３２】
局部発振器４６は、パラメータ信号で指定された周波数を有するＬＯ信号を与える。２つのアップコンバージョン回路形式のうちのいずれでもよい。直接形式では、変調器／アップコンバータ４４は、送信周波数でＬＯ信号を変調し、変調された信号を伝送回路に発する。間接形式では、変調器／アップコンバータ４４は中間周波数信号を変調し、ＬＯ信号を用いて、変調された中間周波数を送信周波数にアップコンバートする。変調は、ＩＱまたは電圧制御発振器（ＶＣＯ）型変調器のいずれかによって変調器／アップコンバータで行なわれてもよい。アンテナを含む伝送回路４８は、指定された送信出力で送信周波数変調信号を増幅し、アンテナから空中波無線メッセージ信号１８をふく射する。基準無線機１６は、内部情報送出および制御のためのマイクロコントローラシステム、動作電力を供給するための電源およびユーザインタフェースも含む。
【００３３】
図３は、空中波無線メッセージ信号１８を受信するための移動無線機２０のブロック図を示す。アンテナ、ダウンコンバータ、フィルタ、復調器、クロックおよびデータ回復、パケット逆アセンブリ用の無線受信機回路が先行技術において周知である。移動無線機２０のこの発明において、アンテナおよびダウンコンバータを含む受信回路６０、フィルタ６２、復調器６４、クロック／データ回復６６およびパケット逆アセンブラ６８が、パラメータ信号によってその地域の無線規則に対し適合する。
【００３４】
受信回路６０は、指定された周波数で空中波無線メッセージ信号１８を受信し、代表的な伝導された無線メッセージ信号を発するアンテナと、送信周波数を中間周波数（ＩＦ）またはベースバンド信号にダウンコンバートする、局部発振器を含むダウンコンバータとを含む。フィルタ６２は、指定された帯域幅および／またはボーレートにＩＦまたはベースバンド信号をフィルタリングする。復調器６４は、指定された位相変調型式または周波数変調型式、およびパラメータ信号で指定された帯域幅に従って、フィルタリングされた信号を復調する。メッセージが音声のようなアナログのとき、復調器６４はアナログメッセージ出力信号を発する。メッセージがデジタルのとき、復調器６４は、復調された信号をクロック／データ回復６６に発する。復調器６４はＩＱまたは周波数弁別器型復調を用いてもよい。クロック／データ回復６６は、ボーレートのパラメータ値を用いて、フォーマット化されたメッセージ信号およびクロック信号を回復する。パケット逆アセンブラ６８は、プロトコルのパラメータ値およびクロック信号を用いて、フォーマット化されたメッセージ信号を逆アセンブルし、デジタルメッセージ出力信号を発する。クロック／データ回復６６およびパケット逆アセンブラ６８は、メッセージがアナログ形式のときは必要とされない。移動無線機２０は、内部情報を送りかつ制御を行なうためのマイクロコントローラシステム、動作電力を供給するための電源およびユーザインタフェースも含む。
【００３５】
好ましい実施例において、移動無線機２０は、パラメータ信号によって順に適合され、空中波無線メッセージ信号１８により用いられている無線規則内で特定の選択肢を見つけるために、空中波信号エネルギについて走査を行なう。パケット逆アセンブラ６８は、空中波無線メッセージ信号１８が受信されると、フラグ信号をマップコンバータ２８に発する。
【００３６】
ユーザは、ユーザインタフェースを用いて、移動ステーション１４が位置している国または地域の無線規則のパラメータ値を無効にしてもよく、これによって、移動ステーション１４が基準ステーション１２と同じ地域または国に位置していないときに移動無線機２０が空中波無線メッセージ信号１８を受信するようにする。さらなるオプションとして、もしユーザが基準ステーションが位置している地域または国を知っているならば、彼／彼女は、ユーザエントリを用いて、その地域または国の無線規則に従った空中波メッセージ信号を受信するのを選択してもよい。
【００３７】
図４は、マップコンバータ２４用のブロック図を示す（マップコンバータ２８は丸括弧内に記される）。マップコンバータ２４（２８）は、メモリ装置８０と通信する処理システム７８（７９）を含む。処理システム７８（７９）は、マイクロプロセッサ、プロセッサメモリ、プロセッサメモリ内にストアされた可変データ、プロセッサメモリ内にストアされた実行可能なコード、および入力／出力ハードウェアを含む。マイクロプロセッサは従来の態様で動作し、直接に入力信号を受信し、または入力／出力ハードウェアを介して可変データおよび実行可能なコードに従って入力信号の情報を処理し、かつ直接にまたは入力／出力ハードウェアを介して出力信号を発する。入力／出力信号は処理システム７８（７９）と、基準無線機１６（移動無線機２０）、基準ロケータ２２（移動ロケータ２６）および走査無線受信機２９との間の結合を行なう。プロセッサメモリはメモリ装置８０と組合わされて１つの装置にしてもよく、または別個でもよい。
【００３８】
メモリ装置８０は、地域データベース８４とパラメータデータベース８６とを含む。地域データベース８４は、８４ａ，８４ｂ，８４ｃおよび８４ｄにより表わされるいくつかの地域のデータを含む。地域８４ａから８４ｄの各々のデータは、特定の地域８４ａから８４ｄの地理的境界およびインデックスを含む。境界は、特定の無線規則が必要とされる地理上の地域の輪郭を示す。典型的には、境界は、政治的地図に示されるようにある国家または一群の国家の境界と一致する。パラメータデータベース８６は、８６ａ，８６ｂ，８６ｃまたは８６ｄにより表わされるパラメータのいくつかの組のデータを含む。パラメータの組８６ａから８６ｄの各々のデータは、特定の無線規則に必要とされる、パラメータの値およびインデックスを含む。パラメータは、送信周波数、送信出力レベル、変調型式、帯域幅、ボーレートおよびプロトコルのうち１つ以上を含む。インデックスは、特定の地域８４ａから８４ｄをパラメータの１つ以上の対応する組８６ａから８６ｄに関連させる。
【００３９】
プロセッサシステム７８（７９）は、基準ロケータ２２（移動ロケータ２６）により決定される地理的位置が地域８４ａから８４ｄのうちのどれに入るかを決定し、インデックスを用いて対応するパラメータの組８６ａから８６ｄを選択する。プロセッサシステム７８（７９）は次いで、パラメータの対応する組８６ａから８６ｄのパラメータに関する情報とパラメータ値とをパラメータ信号で基準無線機１６（移動無線機２０）に発する。無線規則が選択肢を可能にする場合は、１つの地域の８４ａから８４ｄがパラメータの組８６ａから８６ｄのうち１つより多くを指していてもよい。基準ステーション１２において、パラメータの１つを上回る組８６ａから８６ｄが地域８４ａから８４ｄに対応しているときは、プロセッサシステム７８はパラメータ走査信号でパラメータの組８６ａから８６ｄの各々を順に走査無線受信機２９に発し、走査無線受信機２９から、対応する空中波信号エネルギレベルに対するレベル信号を受信する。マップコンバータ２４は次いで、最低レベルに対応しているパラメータ信号を基準無線機１６に発する。任意の走査無線受信機２９が含まれていないとき、プロセッサシステム７８は、パラメータの組メモリ８６内にストアされた階層に従ってまたはユーザからユーザインタフェースを介して受信された情報に基づいた階層に従ってパラメータの組８６ａから８６ｄを選択する。移動ステーション１４において、パラメータの１つを上回る組８６ａから８６ｄが、取囲む地域８４ａから８４ｄに対応するとき、プロセッサシステム７９は、移動無線機２０から受信されたフラグ信号が空中波無線メッセージ信号が受信されていることを示すまで、予め定められた階層に従ったパラメータ信号でパラメータの組８６ａから８６ｄの各々を順に発する。
【００４０】
図５は、受信回路９０、フィルタ９２、復調器９４およびエネルギ検出器９６を含む任意の走査無線受信機２９のブロック図を示す。走査無線受信機２９は、マップコンバータ２４からパラメータの代替的な組８６ａから８６ｄのパラメータ値を含むパラメータ走査信号を受信し、各選択肢の空中波信号エネルギのレベルに対応するレベル信号をマップコンバータ２４に発する。受信回路９０は、空中波信号エネルギを受信し、かつ伝導された信号エネルギを発するアンテナと、パラメータ信号で指定された周波数でＬＯ信号を与える局部発振器と、ＬＯ信号を用いて、伝導された信号エネルギを中間周波数（ＩＦ）またはベースバンド周波数信号にダウンコンバートするダウンコンバータとを含む。フィルタ９２は、帯域幅および／またはボーレートのパラメータ走査信号に従ってＩＦまたはベースバンド信号をフィルタリングする。復調器９４は、パラメータ走査信号で指定された位相変調型式または周波数変調型式および帯域幅に従って、フィルタリングされた信号を復調し、復調された信号を発する。エネルギ検出器９６は、復調された信号のエネルギレベルを検出し、レベル信号をマップコンバータ２４に発する。
【００４１】
図６は、基準ステーション１２の位置の無線規則に従って、空中波無線メッセージ信号１８を伝送するように基準無線機１６を適合する方法のステップを示す。ステップ２００において、基準ロケータ２２は基準ステーション１２の地理的位置を決定し、基準位置を示す信号をマップコンバータ２４に発する。好ましい実施例において、地理的位置は、１つ以上のＧＰＳ衛星からの位置決定情報を含むＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信機により決定される。ステップ２０２では、マップコンバータ２４は、基準地理的位置を取囲む地域８４ａから８４ｄを決定する。次いで、ステップ２０４において、マップコンバータ２４は、前のステップで決定された地域８４ａから８４ｄのインデックスを用いて、対応するパラメータの組８６ａから８６ｄを検索する。対応するパラメータの組８６ａから８６ｄは、地域８４ａから８４ｄの無線規則に従った、プロトコル、ボーレート、変調型式、帯域幅、送信周波数および送信出力の選択情報を有する。
【００４２】
ステップ２０６において、基準ステーション１２に任意の走査無線受信機２９が備付けてあるとき、かつ地域８４ａから８４ｄがパラメータのいくつかの組８６ａから８６ｄを示すとき、マップコンバータ２４は、パラメータ走査信号でパラメータの当てはまる組８６ａから８６ｄの選択情報を順に発する。走査無線受信機２９はパラメータ走査信号を受信し、指定された周波数に対して受信回路９０を適合させ、指定された帯域幅およびボーレートに対してフィルタ９２を適合させ、指定された帯域幅および変調に対して復調器９４を適合させる。ステップ２０８では、走査無線受信機２９は各々の構成に対する空中波信号エネルギを受信し、対応するエネルギレベルを測定し、レベル信号を発する。ステップ２１０において、マップコンバータ２４は最低レベルを決定し、対応するパラメータ信号を基準無線機１６に発する。次いで、ステップ２１２において、基準無線機１６はパラメータ信号を受信し、指定されたプロトコルに対してパケットフォーマッタ４０を適合させ、指定されたボーレートに対してバッファ４２を適合させ、指定された変調型式および帯域幅に対して変調器／アップコンバータ４４を適合させ、指定された周波数に対して局部発振器４６を適合させ、および指定されたパワーレベルに対して伝送回路４８を適合させる。
【００４３】
ステップ２３２ｃにおいて、メッセージ源は入力メッセージ信号を与える。任意のステップ２３０ａにおいては、メッセージ源は、いくつかのＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信し、ＤＧＰＳ補正を決定する差分基準ＧＰＳ受信機３０である。ステップ２３２ａにおいて、差分基準ＧＰＳ受信機３０は入力メッセージ信号のＤＧＰＳ補正を発する。その代わりに、任意のステップ２３０ｂにおいて、ＲＴＫ基準ＧＰＳ受信機３４がいくつかのＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信し、ＲＴＫ基準情報を決定する。ステップ２３２ｂにおいて、ＲＴＫ基準ＧＰＳ受信機３４はメッセージ信号のＲＴＫ基準情報を発する。ステップ２３４では、基準無線機１６が入力メッセージ信号を受信する。次いで、ステップ２３６において、基準無線機１６は、基準ステーション１２が位置しているところで無線規則に従ったメッセージを含む空中波無線メッセージ信号１８を伝送する。
図７は、移動ステーション１４が位置しているところで無線規則に従って、空中波無線メッセージ信号１８を受信するように移動無線機２０を構成する方法のステップを示す。ステップ２５０において、移動ロケータ２６は移動ステーション１４の地理的位置を決定し、位置を示す信号をマップコンバータ２８に発する。好ましい実施例において、ＧＰＳ受信機は、１つ以上のＧＰＳ衛星からの、ＧＰＳ信号の位置決定情報から地理的位置を決定する。ステップ２５２では、マップコンバータ２８が、位置を取囲む地域８４ａから８４ｄを決定する。任意に、ユーザは、移動無線機２０においてユーザインタフェースを用いて地理的位置を無効にしてもよい。そのような無効は、基準ステーション１２および移動ステーション１４が異なった国または地域に位置しているとき必要である。次いで、ステップ２５４において、マップコンバータ２８は、前のステップで決定された地域８４ａから８４ｄのインデックスを用いて、パラメータの対応する組８６ａから８６ｄを検索する。パラメータの対応する組８６ａから８６ｄは、地域８４ａから８４ｄの無線規則に従ったプロトコル、ボーレート、変調型式、帯域幅、送信周波数および送信出力の選択情報を有する。
【００４４】
ステップ２５６において、パラメータのいくつかの組８６ａから８６ｄが、決定された地域８４ａから８４ｄに対応するとき、マップコンバータ２８は、パラメータ信号で、当てはまるパラメータの組８６ａから８６ｄに対する選択情報を順に発する。移動無線機２０はパラメータ信号を受信し、帯域幅に対してフィルタ６２を適合させ、指定された変調型式および帯域幅に対して復調器６４を適合させ、指定されたボーレートに対してクロック／データ回復６６を適合させ、かつ指定されたプロトコルおよびボーレートに対してパケット逆アセンブラ６８を適合させる。ステップ２５８では、移動無線機２０は空中波無線メッセージ信号１８に対して走査する。ステップ２６０において、移動無線機は空中波無線メッセージ信号１８を受信し、フラグ信号をマップコンバータ２８に発する。
【００４５】
ステップ２６２において、移動無線機２０は出力メッセージ信号でメッセージを発する。ステップ２７０ｃにおいて、メッセージ端末が出力メッセージ信号を受信する。任意のステップ２７０ａにおいては、メッセージ端末は、メッセージ信号のＤＧＰＳ補正を受信するための差分レディＧＰＳ受信機３２である。ステップ２７２ａにおいて差分レディＧＰＳ受信機３２はいくつかのＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ信号の位置決定情報とＤＧＰＳ補正とを処理して、差分補正された移動地理的位置を計算する。その代わりに、ステップ２７０ｂにおいて、メッセージ端末は、メッセージ信号のＲＴＫ基準情報を受信するためのＲＴＫサーベイヤＧＰＳ受信機３６である。ステップ２７２ｂにおいて、ＲＴＫサーベイヤ３６はいくつかのＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信し、ＲＴＫ基準ＧＰＳ受信機３４の位置とＲＴＫサーベイヤＧＰＳ受信機３６との間のサーベイ線を計算する。
【００４６】
この発明は現在好ましい実施例に関して説明されたが、このような開示は限定として解釈されるべきではないことを理解されるべきである。上の開示を読めばさまざまな選択および修正が疑いなく当業者には明らかになるであろう。したがって、前掲の特許請求の範囲が、この発明の真の精神および範囲内に入る代替および修正すべてを含むように解釈されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】地理的位置を決定しかつその位置の無線規則に適合するための無線システムのこの発明のブロック図である。
【図２】図１の無線システムにおける基準無線機のブロック図である。
【図３】図１の無線システムにおける移動無線機のブロック図である。
【図４】地理的位置を無線規則のパラメータに変換するための、図２および図３の無線におけるマップコンバータのブロック図である。
【図５】無線規則内で選択肢を選択するための、図２の基準無線機における走査無線受信機のブロック図である。
【図６】無線規則に従った無線信号を伝送するための、図２の基準無線機の方法のフローチャートを示す図である。
【図７】無線規則に従った無線信号を受信するための、図３の移動無線機の方法のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１０  無線システム
２２  基準ロケータ
２４  基準マップコンバータ
１６  基準無線機
【図１】
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【図２】
0003756253.tif 000003
【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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