移動端末における較正時間情報の転送
移動端末１０１内で未較正時間情報を較正する方法システムが開示される。端末は、較正済みシステム（衛星測位システム）によって搬送される較正済み時間情報を抽出することができる信号を受信可能な受信器２０３と、未較正の安定したシステム（セル通信システム）によって搬送される未較正時間情報を抽出することができる信号を受信可能な受信器２００とを有する。較正済みシステムから抽出される較正済み時間情報と未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の時間オフセットは、未較正の安定したシステムからの信号が利用可能であり、未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められ、且つ較正済みシステムからの信号が利用可能である第１の端末位置において求められる。第２の端末位置において未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報は、第２の端末位置において未較正の安定したシステムからの信号の既知の又は決定された移動時間と求められた時間オフセットとから較正される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、較正済み一次クロックが利用可能ではないが一次クロックから事前に較正されていた二次クロックを用いることができる状況において、正確な時間情報を提供することが必要とされるシステムに関する。
【０００２】
より具体的には、本発明は、送信源からの受信信号に基づく測位システムを用いた移動端末内での時間情報の転送に関する。特に関心のあるのは、衛星測位システム（全地球測位システム、すなわちＧＰＳ等）及び地上無線ネットワークの両方から受信した無線信号を用いる移動端末である。
【背景技術】
【０００３】
１つ又はそれ以上の送信器から受信された信号を用いて移動無線端末を測位する技術は、長年にわたり幅広く用いられてきた。このようなシステムは、特に受信器の位置を特定する目的で配備された送信器の地上ネットワーク（例えばＬｏｒａｎ）及び衛星ネットワーク（例えばＧＰＳ及びＧａｌｉｌｅｏ）、並びにセルラー式移動電話ネットワーク（例えばＷＯ−Ａ−９７−１１３８４）又はＴＶ及び無線送信器ネットワーク（例えばＥＰ−Ａ−０３０３３７１）などの汎用無線ネットワークを用いる方式を含む。
【０００４】
例えば、セルラー式移動電話ネットワーク内では、端末の位置は、サービス中の送信器と端末との間の時間遅延、サービス中の隣接する送信器から受信される信号強度、又は受信信号の入射角等の情報によって増強されるサービス中のセルのアイデンティティに基づくことができる。２つ又はそれ以上の送信源から端末で受信される信号の観測到達時間差（ＯＴＤＡ）を用いて、改善された位置を得ることができる。
【０００５】
ＯＴＤＡ法は、セルラー無線ネットワーク内で利用可能な信号だけを用いて良好な位置精度を与える。しかしながらこれらの方法は、測位方程式を解くために求められることになる送信器間の正確な伝送時間オフセットを必要とする。これは、追加の受信器を有する位置測定ユニットユニット（ＬＭＵ）用いて行うことができる。ＬＭＵは、これらのＯＴＤＡ測定値をネットワークタイミングモデルに直接変換可能であるように（例えばＷＯ−Ａ−００−７３８１３を参照）既知の地点に配置される。
【０００６】
或いは、例えば未知の位置にある地理的に異なる２つの端末が、既知の位置にある幾つかの地理的に異なる送信器からの信号の測定を行い、これを用いて、ＬＭＵを必要とせずに各端末の位置及び測定される送信器間の全てのタイミングオフセットの両方を計算することができるといった技術（ＷＯ−Ａ−００−７３８１４を参照）を用いてもよい。
【０００７】
ＧＰＳ等の衛星測位システムは、受信器が十分な衛星信号を受信できる条件の下で正確な解をもたらす。衛星信号は、例えばＧＰＳ時間又は協定世界時、すなわちＵＴＣ等の世界的に定義された標準時間の共通時間基準に関連付けられている。例えばＧＰＳ内では、衛星群中の各衛星は、その時間が連続して測定され且つ地上にある単一の基準クロックと比較される安定原子クロックを有する。各衛星クロックの時間は、基準クロックとの整合及び２つのクロック間の時間差を記述する３パラメータ生成モデルへと誘導される。３パラメータは、衛星にアップロードされ、衛星によりクロック補正パラメータとして同報通信される。これは、パラメータに基づいて補正がなされた後に、衛星クロックを地上ベースの基準クロックと緊密に整合させる効果を有する。衛星測位システムは、受信器のアンテナが明瞭な上空視界を有する状況では良好に動作するが、屋内又は上空の視野が遮られている場合には動作が不十分であるか、或いは全く動作しない。別の問題は、これらのシステムは、コールドスタートから「最初の決定」を達成するのに時間を要する点であり、従って、衛星信号を連続的に追跡している時に最も良く動作する。
【０００８】
（従来技術）
これらの問題を克服する試みにおいて、衛星測位システムに「支援」を提供する様々な提案がなされてきた。例えばＵＳ−Ａ−５，６６３，７３５は、ＧＰＳ端末内の追加の受信器に標準時間又は周波数を有する追加の無線信号を供給し、この標準時間又は周波数を用いてデータビットの到達時間に対してＧＰＳ時間を求めることを開示している。別の実施例（ＷＯ−Ａ−９９−４７９４３を参照）では、移動セルラー電話ネットワークは、基地送信器局（ＢＴＳ）でＧＰＳ信号を受信し、該基地送信器局（ＢＴＳ）が移動電話の位置を算出することができるように適合されている。
【０００９】
別の開発（ＵＳ−Ａ−２００２−０１６８９８８を参照）においては、ＧＰＳユニットは、通常移動通信システムの一部である基準信号受信器を含む位置決定システム（ＰＤＥ）を有し、該基準信号受信器によって受信される基準信号の一部がＰＤＥに送信され、ＧＰＳユニットの動作を支援するのに用いることができる追加のタイミングデータを提供する。
【００１０】
リンクを介した支援データの送信は、長年にわたり当該技術分野において公知である。最も初期の実施例の１つは１９８６年に提供されている。ホワイトサンズミサイル発射場インターフェース管理文書は、双方向通信リンクを介しての位置通報を開示しており、これにより、ＷＧＳ８４フォーマットで定義される場合のある測地座標基準フレームに基づく疑似範囲又は計算地点のいずれかの転送が可能となった。射程アプリケーションジョイントプログラムへの入札希望者に対して米国政府が発行した１９８６年のＩＣＤ ＧＰＳ １５０では、とりわけ、衛星軌道、暦及び時間情報の送信による移動ＧＰＳ受信器へのサポートを組込んだ。１９８６年以降、双方向データリンクにより移動ＧＰＳ受信器をサポートするこれらのデータフォーマットの実際の使用が行われてきた。
【００１１】
衛星測位システム受信器に支援データを提供することにより、その性能を高めることができる。更に、正確なタイミング支援は、関連するチップセットの複雑さを軽減させる。支援データは、３つの要素、すなわち、（ａ）衛星情報、（ｂ）時間補助、及び（ｃ）受信器位置推定のうちの全て又は一部を含むことができる。
【００１２】
衛星情報を得るために衛星信号を継続的に監視する１つ又はそれ以上の基準受信器にリンクされたサーバによって衛星情報が提供される方法は、当該技術分野において公知である。ＧＰＳシステムでは、この情報はまた、衛星信号を受信できるときは常に該衛星信号からＧＰＳ受信器によって直接得ることもできる。時間補助は、ネットワーク信号から得ることができ、そのタイミングは、ネットワークベース装置によって事前に衛星時間基準に関連付けられている。受信器位置の推定は、ＯＴＤＡに基づくもの等のネットワーク測位法を用いて得ることができる。当該技術分野のあらゆる場合において、支援データは移動セルラーネットワークによって提供されているデータチャネルを用いてＧＰＳ受信器に送信される。
【００１３】
本出願人のＷＯ−Ａ−００−７３８１３及びＷＯ−Ａ−００−７３８１４（これらは引用により本明細書に組み込まれる）では、セルラー無線ネットワークにおける送信器間のタイミング関係を定義するタイミングモデルを構築し維持する通信システム及び方法を記載している。このシステムはまた、受信器の位置を計算する。このようなシステムの１つ又はそれ以上の送信器からの信号のタイミングをＧＰＳ時間基準にリンクさせることにより、このネットワークタイミングモデルを用いて、ネットワーク内のあるあらゆる送信器から送信される信号のＧＰＳ時間基準に対するタイミングを推測し、これによりタイミング支援情報をＧＰＳ受信器に提供することができる。位置推定もＧＰＳ受信器に提供することができる。
【００１４】
支援システムを説明する他の引例には、ＵＳ−Ａ−６，４２９，８１５、ＵＳ−Ａ−２００２−００７５９４２、ＵＳ−Ａ−２００２−００６８９９７、ＵＳ−Ａ−２００２−０１２３３５２、ＷＯ−Ａ−０２−０９１６３０、及びＷＯ−Ａ−０１−３３３０２が含まれる。
【００１５】
ＵＳ６４４５９２７（Ｋｉｎｇ他）では、端末内に搭載されているＧＰＳセットから得られるＧＰＳ位置情報に対して、移動端末によって行われる基地局からの通信信号の到達時間の測定を用いて、通信ネットワーク内の基地局の地点を計算するための方法が記載されている。最も重要な特徴は、解を見つける前に、端末が最低限３つの地理的に同一でない地点に位置する必要があることである。本発明は基地局の地点は問題ではなく、これは本方法の範囲内で当該情報が得られるためである。
【００１６】
ＵＳ６６０３９７８号（Ｃａｒｌｓｓｏｎ他）では、トラフィック及び制御チャネルが必ずしも同期しているとは限らないアクティブコールセッション中の無線通信信号を介して移動端末内に設置されたＧＰＳ受信器に時間情報支援を提供する方法及び装置が提供される。本発明とは異なり、これはネットワーク内の基地局に付随する位置測定ユニット（ＬＭＵ）及びＧＰＳ受信器を用いて達成され、時間オフセットは通信チャネルを介して移動端末に送信される。
【００１７】
ＵＳ２００２／０１６８９８８Ａ１（Ｙｏｕｎｉｓ）で公開された特許出願では、タイミング支援は、端末及びネットワーク内の１つ又はそれ以上の受信器の両方において受信される基準信号（例えば公共放送信号）を用いることによって移動端末内のＧＰＳセットに提供される。端末は、ＧＰＳ補助情報に対する要求と共に、受信した基準信号のスニペットをネットワークベースの計算ノードに送信し、ここで基準信号に対する時間オフセットが求められる。この時間オフセットは端末に返信され、端末は該情報を用いてＧＰＳ信号を収集する。上述のように、本発明はネットワーク内のどのようなＧＰＳ時間オフセットも計算せず、また通信リンクを介してこのような情報を送信することもない。
【００１８】
更に本発明は、通信リンクを介して基準信号のスニペットを送信しない。
【００１９】
従って要約すれば、衛星測位技術を用いて移動受信器を位置特定するための現行のシステムは、セルラー移動無線ネットワークのサービス中の基地局から受信される（「ダウンリンク」）信号等の別の信号のタイミングに基づく正確な時間補助が提供されると改善することができる。時間補助は、所与の衛星信号を検出するために衛星測位受信器が探索しなければならない時間オフセット範囲を低減するよう衛星測位受信器によって用いられる。正確な時間補助を生成するには、衛星測位システムの衛星信号（衛星時間基準）と、セルラーネットワークのダウンリンク信号との間の時間関係が既知であることが必要である。タイミングは、本出願人のＷＯ−Ａ−００−７３８１３及びＷＯ−Ａ−００−７３８１４に説明されているように、固定の既知の地点に設置されたＬＭＵ又はネットワークベースのシステムのいずれかを用いて測定及びリンクすることができる。次いで、ネットワーク内の１つ又はそれ以上のＧＰＳ ＬＭＵを用いて、ネットワークタイミングとＧＰＳ時間基準との間のオフセットを求めることができる。従ってこのような事例では、時間補助は、移動端末が適正に装備された地上無線ネットワークにアクセスできる場合にのみ利用可能である。更に、ネットワーク内及びネットワークと移動端末との間の両方で著しい量の信号送信及びメッセージ送信が必要とされる。
【００２０】
較正済み時間情報、すなわちＧＰＳ時間又はＵＴＣ等の基準時間に正確に関連付けられる時間情報は、多くの目的に用いることができる。上述したこれらのうちの１つは、信号到達時間の不確実性を低減し、従って信号を検出するために受信器が探索しなければならない時間オフセット範囲を削減することにより、ＧＰＳ又は他の衛星測位受信器が特定の衛星からの信号を自動追尾するのを支援することである。較正済み時間情報の別の用途は、超長基線電波干渉計におけるものであり、この場合、基線（長さを数千ｋｍとすることができる）のいずれかの端部にある２つの電波天文受信器が互いに受信器帯域幅の逆数に等しい時間精度（すなわち５ＭＨｚの帯域幅で約２００ｎｓ）内に同期されていなければならない。
【００２１】
【特許文献１】ＷＯ−Ａ−９７−１１３８４公報
【特許文献２】ＥＰ−Ａ−０３０３３７１公報
【特許文献３】ＷＯ−Ａ−００−７３８１３公報
【特許文献４】ＷＯ−Ａ−００−７３８１４公報
【特許文献５】ＵＳ−Ａ−５，６６３，７３５公報
【特許文献６】ＷＯ−Ａ−９９−４７９４３公報
【特許文献７】ＵＳ−Ａ−２００２−０１６８９８８公報
【特許文献８】ＵＳ−Ａ−６，４２９，８１５公報
【特許文献９】ＵＳ−Ａ−２００２−００７５９４２公報
【特許文献１０】ＵＳ−Ａ−２００２−００６８９９７公報
【特許文献１１】ＵＳ−Ａ−２００２−０１２３３５２公報
【特許文献１２】ＷＯ−Ａ−０２−０９１６３０公報
【特許文献１３】ＷＯ−Ａ−０１−３３３０２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明により、時間補助情報を生成するネットワークベースの装置、及び従来技術で示されたように時間補助をサポートするのに必要とされる信号送信／メッセージ送信の必要性が排除される。時間支援信号送信が排除される改善により、無線トラフィックの容量が増大し、堅牢なタイミング支援能力が得られる。本出願人は、移動端末が衛星時間基準とネットワークタイミングとの間の関係を自律的に求めることが可能となる機能をどのように移動端末内に組込むことができるかを明らかにする。
【００２３】
特に、端末とネットワークとの間の双方向通信は必要な特徴ではない点に留意されたい。本発明によるシステム設定は、端末をネットワークに登録する必要がなく、或いはどのようなメッセージも送信する必要もなくネットワークからの同報通信信号のみを用いて実行することができる。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の第１の態様によれば、較正済みシステムによって搬送される較正済み時間情報を抽出することができる信号を受信可能であり、未較正の安定したシステムによって搬送される未較正時間情報を抽出することができる信号を受信可能な１つ又はそれ以上の受信器を有する移動端末内の未較正時間情報を較正する方法であって、未較正の安定したシステムからの信号が利用可能であり、該未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ較正済みシステムからの信号が利用可能である第１の端末位置において、較正済みシステムから抽出される較正済み時間情報と未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の時間オフセットを求める段階と、第２の端末位置において受信される未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、第２の端末位置における未較正の安定したシステムからの信号の既知の又は求められた移動時間と前記求められた時間オフセットとから較正する段階とを含む方法が提供される。
【００２５】
本発明はまた、較正済みシステムによって搬送される較正済み時間情報を抽出することができる信号を受信可能であり、未較正の安定したシステムによって搬送される未較正時間情報を抽出することができる信号を受信可能な１つ又はそれ以上の受信器を有する移動端末内の未較正時間情報を較正するシステムであって、未較正の安定したシステムからの信号が利用可能であり、未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ較正済みシステムからの信号が利用可能である第１の端末位置において、較正済みシステムから抽出される較正済み時間情報と未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、第２の端末位置において受信される未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、第２の端末位置における未較正の安定したシステムからの信号の既知の又は求められた移動時間と前記求められた時間オフセットとから較正する較正手段とを備えるシステムを含む。
【００２６】
従って本発明は、端末が１つの位置から別の位置に移動するときに、例えば衛星ベースの位置決定システムを助けるために端末内における較正済み時間情報の転送を可能にする。
【００２７】
時間情報の転送は、較正済み時間情報が必要とされているが一次較正済み時間基準が利用可能でない場合のどのような目的にも用いることができる。例えば、較正済みシステムは、ＧＰＳ等の衛星測位システムの時間基準とすることができ、受信器によって衛星から受信される信号を用いて、ＵＴＣ等の較正済み時間を求めることができる。或いは、較正済みシステムは、例えば水晶ベース又は原子時計であるローカルの時間基準であってもよい。未較正の安定したシステムは、十分に長い期間にわたって有効（安定）な状態を維持する時間情報を提供することができる、あらゆるシステム又はデバイスとすることができる。例えば、通信ネットワークの１つ又はそれ以上の送信器によって送信される信号は、通常優れたコヒーレンス特性を示す高品質発振器から得られるのでこの目的のために用いることができ、これらの信号自体は、ネットワーク内の中心点から配信される共通基準信号に固定される場合が多い。特定の事例では、衛星信号が遮蔽され、歪みが生じ、或いは利用不可能であるがネットワーク信号は依然として受信することができる場合に正確な時間情報が必要とすることができる。
【００２８】
移動端末は、ネットワークから送信される支援なしで、すなわち地上ネットワーク内に設置される別のインフラストラクチャ、又は移動端末に時間情報を伝達するのに通常必要とされるオーバーヘッドの通信及び信号送信のいずれも必要とせずに自律的に動作することができる。
【００２９】
或いは移動端末は、通信リンクを介して端末に接続されたサーバによって支援することができる。後で説明するように、サーバは、未較正の安定したシステムからの未較正時間情報を抽出するために必要な計算を実行することができる。この事例では、リンクを介して搬送されるメッセージは較正済み時間情報を伝達せず、特に従来技術とは対照的に、衛星時間ベースの時間又はＵＴＣ等のユニバーサル時間を抽出することができるものは何もない点に留意されたい。
【００３０】
送信器及び端末の両方の位置が既知である場合、第１及び第２の端末位置において未較正の安定したシステムから受信される信号の移動時間を求めることができる。送信器位置はデータベースから得ることができ、又は未較正の安定したシステムからの信号の１つ又はそれ以上からデコードすることができ、或いは別の送信器からの信号から得てもよい。第１及び第２の端末位置の両方における端末位置は、何らかの好都合な手段によって、例えば上述の測位システムの１つを用いることによって得ることができる。
【００３１】
サービス中の送信器からの信号の往復移動時間は通常、通信ネットワークの端末の範囲内で近似的に既知であり、これはサービス中の基地局が送信する信号に同期した端末からの信号を該基地局が受信するように、端末はその内部タイミングをこの移動時間量だけ進める必要があるためである。幾つかのシステムでは、端末がそのタイミングを進める必要がある時間量は、タイミングアドバンス（ＴＡ）値と呼ばれる。従って、未較正の安定したシステムがサービス中の送信器であるこの事例では、未較正時間情報の較正を実行するために端末位置を知る必要はないものとすることができる。
【００３２】
時間オフセットの定量は当技術分野で公知であり、どのような好都合な手段で実行してもよい。例えば、較正済みシステム及び未較正システムからの信号内の特定の時間マーカの到達の間に経過する時間は、端末内のクロックで測定することができ、次いで、上述のように送信器と端末との間の送信遅延に対して補正を加えることができる。
【００３３】
場合によっては、この較正済み時間オフセットを１つの未較正安定システムから別の未較正安定システムに渡すことができることは有利である。これは、例えば、第１の未較正の安定したシステムは、使用する第１のネットワーク送信器からの信号は利用可能ではないが、第２のネットワーク送信器からの信号は受信することができる場合とすることができる。
【００３４】
本発明の第２の態様によれば、較正済みシステムによって搬送される較正済み時間情報を抽出することができる信号を受信可能であり、第１及び第２の未較正の安定したシステムによって搬送される未較正時間情報を抽出することができる信号を受信可能な１つ又はそれ以上の受信器を有する移動端末内の未較正時間情報を較正する方法であって、第１の未較正の安定したシステムからの信号が利用可能であり、第１の未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ較正済みシステムからの信号が利用可能である第１の端末位置において、較正済みシステムから抽出される較正済み時間情報と、第１の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の第１の時間オフセットを求める段階と、第１及び第２の未較正の安定したシステムからの該信号は利用可能であり、第１及び第２の未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められる第２の端末位置において、第１の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報と第２の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の第２の時間オフセットを求める段階と、第３の端末位置において受信される第２の未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、第３の端末位置における第２の未較正の安定したシステムからの信号の既知の又は求められた移動時間と第１及び第２の求められた時間オフセットとから較正する段階とを含む方法が提供される。
【００３５】
本発明は更に、較正済みシステムによって搬送される較正済み時間情報を抽出することができる信号を受信可能であり、第１及び第２の未較正の安定したシステムによって搬送される未較正時間情報を抽出することができる信号を受信可能な１つ又はそれ以上の受信器を有する移動端末内において未較正時間情報を較正するシステムであって、第１の未較正の安定したシステムからの信号は利用可能であり、第１の未較正の安定したシステムからの前記信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ較正済みシステムからの信号が利用可能である第１の端末位置において、較正済みシステムから抽出される較正済み時間情報と、第１の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の第１の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、第１及び第２の未較正の安定したシステムからの信号は利用可能であり、第１及び第２の未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められる第２の端末位置において、第１の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報と、第２の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の第２の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、第３の端末位置において受信される第２の未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、第３の端末位置における第２の未較正の安定したシステムからの信号の既知の又は求められた移動時間と前記第１及び第２の求められた時間オフセットとから較正する較正手段とを備えるシステムを含む。
【００３６】
本発明の両方の態様において、較正済みシステム及び未較正システムからの信号を受信するために場合によっては異なる受信器を用いることができる。別の事例では、統合された汎用受信器を用いることができる。同様に、２つの未較正の安定システムからの信号を受信するための受信器は、同一のものとすることができ、或いは異なる受信器であってもよい。例えば、第１の未較正の安定したシステムは、ＧＳＭ移動通信ネットワークの１つ又はそれ以上の送信器が備えることができ、第１の受信器を必要とし、第２の未較正の安定したシステムは、広帯域ＣＤＭＡ又は他のシステム等の異なるネットワークの１つ又はそれ以上の送信器が備えることができ、別の第２の受信器を必要とする。２つの未較正の安定したシステム、例えば２つのＧＳＭ送信器に対して同一の種類のネットワーク要素が用いられる場合には、これらの各々に対して同一の受信器を用いることができるようになるが、送信器自体は、２つの異なるネットワーク（例えば競合するキャリア）又は異なる周波数帯域（例えばヨーロッパの二重帯域ＧＳＭネットワークの場合では９００ＭＨｚと１８００ＭＨｚ）で動作する同一のネットワークの要素とすることができる。
【００３７】
第１の未較正システムが通信ネットワーク内にある端末のサービス中の送信器である事例では、タイミングアドバンス（ＴＡ）又は往復移動時間を知ることができる。従って、較正済みシステムと第１の未較正システムとの間の第１の時間オフセットを測定するために端末位置を知る必要がない場合がある。第２の未較正システムが別のサービス中の送信器である（第１の送信器がもはやサービス中の送信器でないように端末が移動している）事例では、２つの送信器間の伝送時間オフセットが既知であるか、又は求めることができる条件下では、端末の位置を知ることなく新しいサーバのＴＡ又はＲＴＴＴを用いることが可能である。これは、例えば、本発明に従って行われた前述の算出が２つの送信器に対するエントリーを含む端末内で伝送時間オフセットのリストをもたらしている場合とすることができる。
【００３８】
第１又は第２の未較正の安定したシステムの一方又は両方は、移動端末内部で動作するクロックがあり、これを用いて短期間の間較正済み時間を保持することができる。この事例では、クロックは、保持期間中にもたらされる誤差が問題とならない程小さくなるように十分に安定性がなければならない。この事例では、第２の端末位置はまた、第１の端末位置と同じとすることができる。
【００３９】
上述のように、較正済みシステムは衛星測位システムとすることができ、前記又は各未較正の安定したシステムは、通信ネットワークの１つ又はそれ以上の送信器とすることができる。従って本発明は、この特定の事例、特に通信ネットワークの信号からの較正済み時間情報マークを提供するための「同期マーカ」の使用を含む。本発明のこの態様は、本出願人のＷＯ−Ａ−００−７３８１３及びＷＯ−Ａ−００−７３８１４で記載されているネットワークベースの測位法を用いる。
【００４０】
地上ネットワーク内の送信源からの信号と時間基準を有する衛星測位システムの衛星からの信号とを受信することができ、較正済み時間情報が同期マーカによって搬送される移動端末内で使用するための本発明の第１の態様による方法は、事前の端末位置において、地上ネットワーク内の複数の送信源から端末によって受信される信号の時間、位相、又は周波数における第１の基準に対する相対オフセットを測定する段階と、第１の端末位置において、同一の送信源から端末によって受信される信号の時間、位相、又は周波数における第２の基準に対する相対オフセットを測定する段階と、送信源によって送信され且つ端末によって受信される信号の伝送時間オフセットを第３の基準に対して算出する段階と、相対伝送時間オフセットのリストを構築する段階と、第１の端末位置を算出する段階と、を更に含み、時間オフセットは第３の基準と衛星測位システムの時間基準との間で求められ、前記方法が更に、第２の端末位置において衛星時間基準の時間情報を求めることが必要とされるときには、地上ネットワーク内の複数の送信源のうちの少なくとも３つから端末によって受信される信号の時間、位相、又は周波数における第３の基準に対する相対オフセットを測定し、端末の第２の位置を求め、伝送時間オフセットのリストの１つ又はそれ以上の要素、第２の端末位置、及び第３の基準と衛星測位システムの時間基準との間の時間オフセットを用いて衛星測位システムの時間基準に対する同期マーカを生成する段階とを含むことができる。
【００４１】
本発明の第２の態様に従って較正済み時間情報として用いるための同期マーカを生成するために、同様の段階のセットを実行することができることは明らかである。
【００４２】
従って、地上ネットワーク内の送信源からの信号と時間基準を有する衛星測位システムの衛星からの信号とを受信することができ、較正済み時間情報は同期マーカによって搬送される本発明の第２の態様による方法は更に、事前の端末位置において、地上ネットワーク内の複数の送信源から端末によって受信される信号の時間、位相、又は周波数における第１の基準に対する相対オフセットを測定する段階と、第１の端末位置において、同一の送信源から端末によって受信される信号の時間、位相、又は周波数における第２の基準に対する相対オフセットを測定する段階と、送信源によって送信され且つ端末によって受信される信号の伝送時間オフセットを第３の基準に対して算出する段階と、相対伝送時間オフセットのリストを構築する段階と、第１の端末位置を算出する段階と、を更に含み、時間オフセットは、第３の基準と衛星測位システムの時間基準との間で求められ、前記方法が更に、衛星測位システムからの信号が損なわれたか又は利用可能でない第２の端末位置において、地上ネットワーク内の同一又は他の送信源のうちの少なくとも１つから端末によって受信される信号の時間、位相、又は周波数における第４の基準に対する相対オフセットを測定する段階と、送信源によって送信され且つ端末によって受信される信号の伝送時間オフセットを第５の基準に対して算出する段階と、相対伝送時間オフセットのリストを構築する段階と、第２の端末位置を算出する段階と、を含み、時間オフセットが第５の基準と第３の基準との間で求められ、前記方法が更に、第３の端末位置において衛星時間基準の時間情報を求めることが必要とされるときには、地上ネットワーク内の送信源のうちの少なくとも３つから端末によって受信される信号の時間、位相、又は周波数における第５の基準に対する相対オフセットを測定し、端末の前記第３の位置を求め、伝送時間オフセットのリストの１つ又はそれ以上の要素、第２の端末位置、第３の端末位置、第５の基準と第３の基準との間の時間オフセット、及び第３の基準と衛星測位システムの時間基準との間の時間オフセットを用いて衛星測位システムの時間基準に対する同期マーカを生成する段階と、を含むことができる。
【００４３】
第１、第２、第３、第４、及び第５の基準、又はこれらのあらゆる組合せは、実際には同じ基準であってもよい。基準は、受信器によって受信された信号とすることができ、又は、例えば水晶発振器によってローカルに生成することができる別の信号であってもよい。例えば、端末によってサービス中のセルから受信された信号を基準として用いることができ、他のセルから受信された信号のタイミングは、この基準に対して測定することができる。或いは、短期間にわたって十分な安定性のある内部クロックを基準として用いることができる。
【００４４】
また、端末位置のいずれかにおいて求められた位置は、衛星信号の収集を支援するために提供することができる。
【００４５】
地上ネットワーク内の送信源から端末によって受信される信号の時間、位相、又は周波数におけるあらゆる基準に対する相対オフセットの測定は、ネットワークによって同報通信される信号単独のものとすることができ、すなわち端末がネットワークに信号を送信する必要はない。送信源のネットワークが通信ネットワークである場合、端末をネットワークに登録する必要はない。
【００４６】
同期マーカはどのような好都合な手段によっても実装することができ、例えば、電気信号又はクロックオフセットメッセージとして与えることができる。同期マーカを用いて、ＧＰＳ等の衛星測位システムで従来から用いられている探索ウィンドウの配置を決定することができる点を理解されたい。
【００４７】
送信源から受信される信号の時間、位相、又は周波数におけるあらゆる基準に対する相対オフセットを測定する段階は、それぞれの送信源によって送信される信号の各々における信号パターンを用いて行うことができる。本出願人のＷＯ００／７３８１３及びＷＯ００／７３８１４において説明しているように、送信源が通信ネットワーク、例えばＧＳＭ又はＷＣＤＭＡの要素である場合において、信号パターンは制御チャネル上で同報通信される同期バーストとすることができ、又は送信されるデータストリームにおけるフレーム境界とすることができる。
【００４８】
相対伝送時間オフセットのリストは、第３又は第５の基準に対して測定される信号パターンの伝送時間のリストである。第３又は第５の基準の確立は、このリストをこのように構築する段階に必然的に含まれており、これに対して伝送時間オフセットが表現される。例えば第３の基準は、選択された送信器によって特定の信号パターンが送信される時間とすることができ、又は全ての算出される伝送時間オフセットの平均値を取ることによって構築することができる。
【００４９】
事前及び第１の端末位置での測定は、相対伝送時間オフセット及び移動端末位置を構築するために明確に区別される第１及び第２の時間において行われるが、この機能は、２セットの測定の使用だけに限定されず、必要に応じて２つより多くを用いることができる。実際には、ノイズ又は多重伝搬の影響を低減させるために測定の平均を取ることが有利であることが多い。
【００５０】
衛星時間基準をネットワーク信号のタイミングにリンクするのに用いられる測定は、第３の時間において行われ、これは、第１及び第２の測定時間とは独立している。測定は連続して行う必要はないので、第３の時間は第１又は第２の時間と同じ、或いは第１及び第２の時間のいずれか又は両方の前後とすることができる。第３の時間と第１又は第２の時間との間には１対１の対応関係では無く、各々は必要に応じていつでも行うことができる。
【００５１】
伝送時間オフセットリストの１つ又はそれ以上の要素に対する衛星測位システムの時間基準の時間オフセットの測定は、衛星時間基準に対する時間関係が既知であるか、又は求めることができる衛星から受信される信号の時間マーカを用いて行うことができる。当該衛星信号の時間マーカの到達時間の差分、及びネットワーク伝送時間オフセットを設定するのに用いられる信号パターンの１つ又はそれ以上を測定することができ、これらを用いて、送信源のリストの第３の基準及び衛星時間基準の時間オフセットを確立することができる。
【００５２】
同期マーカの精度を改善するために、衛星測位システムの時間基準と伝送時間オフセットリストの第３の基準との間の時間オフセットを別の第３の時間において測定して、例えば平均を取ることによってこの測定値を組合せることが可能である。
【００５３】
ネットワーク送信器によって送信される信号の伝送時間オフセットリストを端末によって受信されるそれぞれの信号のタイミング測定値から計算する方法は、本出願人の先願のＷＯ−Ａ−００−７３８１３及びＷＯ−Ａ−００−７３８１４で説明されている。更に、ＷＯ−Ａ−００−７３８１４で記載されているように、これらのタイミング測定は、端末がネットワークの周りを移動する際に異なる時間において単一の端末から得ることができる。
【００５４】
上述の説明から、本発明を用いて、ネットワークに基づく計算ノードとのどのような相互作用も無く端末において時間転送を行うことができる点は明らかであろう。しかしながら、本出願人のＷＯ−Ａ−００−７３８１３及びＷＯ−Ａ−００−７３８１４の場合によれば、伝送時間オフセット及び位置の算出に必要とされる計算は、端末内で容易に実行するには多大すぎる可能性があるため、この目的のためにネットワークベースの計算ノードを用いるのが有利とすることができる。別の利点は、ある端末が容易に利用可能ではないネットワーク内の他の端末によって行われた測定値を利用することによって算出の精度を向上させることができる点である。
【００５５】
地上ネットワーク内の送信源からの信号、及び時間基準を有する衛星測位システムの衛星からの信号を受信することができる移動端末内で使用するため、移動端末が通信リンクを介して端末に接続されたサーバによって支援され、サーバが未較正の安定したシステムからの未較正時間情報の抽出に必要な計算を実行し、較正済み時間情報が同期マーカによって搬送される方法が更に、第１の端末位置において、地上ネットワーク内の複数の送信源から端末によって受信される信号の時間、位相、又は周波数における相対オフセットを測定する段階と、測定値を計算ノードに送信する段階と、第１の端末位置を算出する段階と、送信源によって送信され且つ端末によって受信される信号の伝送時間オフセットをある基準に対して算出する段階と、それぞれの送信源からの信号の算出された第１の端末位置に対する送信遅延について伝送時間オフセットを調節する段階と、調節された相対伝送時間オフセットの第１のリストを構築する段階と、調節された相対伝送時間オフセットの第１のリストを前記端末に送信する段階と、を含み、時間オフセットは基準と衛星測位システムの時間基準との間で求められ、前記方法が更に、第２の端末位置において衛星時間基準の時間情報を求めることが必要とされるときには、地上ネットワークにおいて複数の送信源から端末によって受信される信号の時間、位相、又は周波数における相対オフセットを測定する段階と、測定値を計算ノードに送信する段階と、第２の端末位置を算出する段階と、送信源によって送信され且つ端末によって受信される信号の伝送時間オフセットをある基準に対して算出する段階と、それぞれの送信源からの信号の算出された第２の端末位置に対する送信遅延について伝送時間オフセットを調節する段階と、調節された相対伝送時間オフセットの第２のリストを構築する段階と、調節された相対伝送時間オフセットの前記第２のリストを端末に送信する段階と、調節された伝送時間オフセットの第１及び第２のリストの各々の１つ又はそれ以上の要素、第２の端末位置、及び前記基準と衛星測位システムの時間基準との間の時間オフセットを用いて衛星測位システムの時間基準に対する同期マーカを生成する段階と、を含むことができる。
【００５６】
本方法は、図１並びに端末によって測定されるもの、及び衛星時間基準に対して較正される同期マーカを構築するために端末と計算ノードとの間に送信される情報が何であるかについての以下の説明を参照することによって更に理解することができる。
【００５７】
図１を参照すると、ネットワーク１０７の送信器１０３からの信号は、端末１によって受信され、信号の特定のシグネチャの到達時間は、端末のクロックを基準として測定される。端末が位置１にあるときの送信器Ａ（送信器１０３のうちの特定の１つ）からの信号のシグネチャの受信時間をｔA1とすると、ｔA1は次式によって与えられる。
ｖｔA1＝ｒA1＋ｖαA＋ｖε1 （１）
式中、αAは送信器Ａの伝送時間オフセット、ε1は位置１にあるときの端末のクロックの時間オフセット、全ての時間はユニバーサルクロックを基準として表され、ｒA1は端末と送信器との間の距離、ｖは送信が生じる媒体における電波の速度である。このような測定はまた、送信器Ｂ、Ｃ、Ｄ等から受信される信号に関して行われ、全体のセットは、端末１０１からネットワーク内の計算ノード（図１には示していない）に送信される。（測定が行われる時間間隔は非常に短いので、端末内のクロックの均一な計時からのあらゆる偏差も無視できるようになる点に留意されたい）
【００５８】
本出願人のＷＯ−Ａ−００−７３８１３及びＷＯ−Ａ−００−７３８１４事例において説明しているように、計算ノードが算出を実行し、端末の位置と、送信器Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ等に対応する伝送時間オフセット、αA、αB、αC、αDとの両方をもたらす。端末位置も同様に算出され、送信器Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ等の位置は既知であるので、ｒA、ｒB、ｒC、ｒD等の対応する値も同様に計算することができる。従って伝送時間オフセットは、それぞれの送信器から端末への信号の追加の移動時間について調節することができる。調整済みの伝送時間オフセットをβA、βB、βC、βD等で表すと、βA1は、例えば次式によって与えられる。
βA1＝αA＋（ｒA1／ｖ） （２）
【００５９】
端末位置１で受信される送信器Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ等に対応するβのセットは、計算ノードから端末に送信される。端末は、このβのセットを内部メモリに記憶する。βの２つの値の間の差分、例えばβA1−βB1は、端末位置１における送信器Ａ及びＢからの対応する信号のシグネチャの端末による受信の間の時間差を表している。（実際には、測定誤差及び計算ノード内で用いられる誤差軽減技術（平均化等）の原因により、この差分は端末によって測定されたものと正確には同一ではない場合がある。）
【００６０】
本出願人の出願であるＷＯ−Ａ−００／７３８１３及びＷＯ−Ａ−００／７３８１４はまた、各々の時間シグネチャが他のものに対してドリフトするように、周波数差を用いて地上送信器に対して補正を行うことができる方法を開示している。これに応じてこれらの補正を値βに適用することができる。加えて、この参照した事例では、移動端末の移動を補償するために地上送信器のシグネチャの観測到達時間に追加の補正を適用することができる方法を示している。
【００６１】
上記で説明したように本発明によれば、端末は、衛星時間基準が抽出される衛星測位信号を位置１において測定する。本質的には、クロック信号は、端末内の衛星受信器によって生成され、これは衛星時間を示している。このクロック信号は、送信器１０３のうちの１つ（例えば送信器Ａ）から受信される信号のシグネチャの到達と比較され、衛星クロックの刻時とシグネチャの到達との間の時間オフセットΔｔaが測定される。ｔｓが、衛星クロックの刻時の衛星時間基準の時間とすると、送信器Ａからの信号のシグネチャの到達は、衛星時間で次式のようになる。
ＴA1＝ｔｓ＋ΔｔA1 （３）
ここで、記憶されているβのリストを用いて、衛星時間に対して対応する送信器から受信されるシグネチャの到達時間を較正することができる。例えば、ネットワーク送信器Ｂからの信号のシグネチャは、次式の衛星時間で到達することになる。
ＴB1＝ｔs＋ΔｔA1＋βA1−βB1 （４）
【００６２】
このようにして、端末は、位置１において受信される全てのネットワーク送信器からの信号を衛星時間に対して較正する。
【００６３】
次に端末が別の位置、例えば位置２に移動すると、ここでは端末は衛星信号を受信することはできないが、記憶されたβのセットの少なくとも１つの要素（例えば送信器Ｂ）からの信号に加えて、ネットワーク送信器Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ等からの信号を受信することができる。端末は、ネットワーク送信器Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ等及びＢの全てから受信された信号に関して測定を行い、全セットは、端末１０１から計算ノードに送信される。上記で説明したように、計算ノードは、伝送時間オフセット及び端末位置に対する値を生成し、これらの値から補正済み伝送時間オフセットの対応するセットβP2、βQ2、βR2、βS2等、βB2が抽出される。これら又はサブセットは、計算ノードから端末に送信され、端末の内部メモリに第２のセットとして記憶される。
【００６４】
ここで端末は、位置２において受信されるネットワーク送信器の１つ、例えば送信器Ｐからの信号のシグネチャの到達時間を較正することができる。これに対応する衛星時間は次式で与えられる。
ＴP2＝ｔS＋ΔｔA1＋βA1−βB1＋βB2−βP2 （５）
【００６５】
従って、較正済み衛星時間の信号同期マーカは、ネットワーク送信器Ｐから位置２にある端末によって受信される信号により導出することができ、衛星信号の検出において助けるために衛星受信器に供給することができる。
【００６６】
上記で概説した本発明の方法のベースとなる仮定の１つは、ネットワーク送信器の相対伝送時間オフセットが、位置１で行われる測定と位置２で行われる測定との間で変わらないことである。本出願人のＷＯ−Ａ−００−７３８１３及びＷＯ−Ａ−００−７３８１４事例では、送信器のドリフトを考慮し得る方法を開示しており、勿論、これに応じて値βを調節することができる。
【００６７】
上記で開示された移動端末内での時間情報の転送方法のいずれかを用いて、端末位置を探すのを助けることができる。従って、本発明は、衛星測位システムの移動端末の位置を求める方法を含み、本方法では、衛星受信器が本発明に従って較正済み時間情報と端末位置情報とを備え、端末の位置が衛星信号のうちの少なくとも１つを用いて求められる。
【００６８】
このような方法を用いて、衛星測位システムにおいて端末の位置を計算するために必要となる時間を短縮することができる。
【００６９】
端末位置は、衛星信号測定値のみを用いて求めることができ、又は衛星及びネットワークの信号測定を組合せることによって改善することができる。
【００７０】
完全な位置及び時間解を得るための十分な衛星信号が無い場合において、本発明の方法によって較正されるネットワークタイミングから衛星時間基準が得られ、従って、必要とされる衛星信号の数を低減することができる。例えば、三次元位置プラス時間の解は、４つの衛星の信号から得られる測定値を必要とする。時間成分が同期マーカによって提供される場合には、三次元位置の解は、３つの衛星信号だけを用いて得ることができる。このように、本発明はまた、衛星からの信号の代わりに同期マーカを用いた位置を算出する段階を含む。
【００７１】
本発明は、衛星測位システムと地上通信送信器のネットワークからの信号を用いたシステムとを組合せた混成型アーキテクチャを提供する。地上無線ネットワークからの信号の測定値を用いて、これらの信号間のタイミング関係のリストを生成し維持することができ、このリストは衛星測位システムの時間基準にリンクしている。
【００７２】
衛星測位システムは、ＧＰＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ又は他のいかなるものであってもよい。地上送信器のネットワークは、ＧＳＭ、ＷＣＤＭＡ又は他のセルシステムに基づくセルラー式移動電話ネットワークとすることができ、或いは、ラジオ又はＴＶ放送用に使用される送信器ネットワーク、若しくは異なる地上無線ネットワークとすることができる。
【００７３】
発生する位置は通常あるプロセスに従う。低精度のセルレベルの位置は直ちに利用可能であり、続いてネットワーク導出位置、更に少し後で衛星導出の位置が続く。
【００７４】
衛星システムを用いた位置を支援によっても計算できない場合、本発明は地上ネットワークタイミング測定に基づいた位置を提供することができる。これは、支援無しの衛星測位と比較して完全な地点不具合を回避するより堅牢なシステムを提供する。
【００７５】
地上ネットワーク信号からの支援データの生成が可能でない場合でも、衛星位置が尚も利用可能である。
【００７６】
時間補助及び位置補助の自律的提供は、伝送時間オフセットのリストの維持から得られるより迅速な最初の位置決定時間、より長いバッテリ寿命、又はより少ない通信使用量などといった、精度改善以外の方法で恩恵を受けることができる。このことはまた、必要な相関器がより少なくなるので、衛星測位システムに対してより単純なシリコンチップの使用が可能となる。
【００７７】
衛星時間基準と無線ネットワークとの関係は、自律的又は部分補助の位置決定を行うことにより最初に確立することができる。別の何らかの衛星位置の決定は、補助を受ける場合でも、衛星と地上無線ネットワークとの間のタイミング関係を維持するのに用いることができる。
【００７８】
地上ネットワーク送信器の位置及びアイデンティティは、データベースサーバから得ることができる。ネットワークベースの計算ノード（サーバ）の支援なしで計算が全て端末で行われる場合には、ネットワーク送信器情報は、通信ネットワークによって同報通信することができ、又はＣＤＲＯＭ、フラッシュメモリデバイス、又は手動入力等のオフラインソースから得ることができる。この情報は、比較的静的であり、頻度の少ない更新しか必要ではない。
【００７９】
本発明は、衛星測位及び地上ＯＴＤＡ測位の両方の使用により、複合環境にわたる屋外及び屋内での端末の連続したシームレスな追跡を可能にする、移動中の端末の追跡に特に適している。
【００８０】
好ましくは、本発明が組み込まれる移動端末は、ＧＳＭ又はＷＣＤＭＡネットワーク及びＧＰＳ受信器上で動作する移動セルラー受信器を含む。
【００８１】
本発明はまた、衛星測位システム構成要素を収容する端末内にロードされたときに、端末が本発明の方法を実施することを可能にする命令セットを保持する媒体を含む。
【００８２】
本発明はまた、衛星測位システムの移動端末を含み、該端末は、未較正の安定したシステムからの信号が利用可能であり、該未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ衛星測位システムからの信号が利用可能である第１の端末位置において、衛星測位システムから抽出される較正済み時間情報と、未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、第２の端末位置において受信される未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、第２の端末位置における未較正の安定したシステムからの信号の既知の又は求められた移動時間と求められた時間オフセットとから較正する較正手段とを備える。
【００８３】
本発明はまた、衛星測位システムの移動端末を含み、該端末は、第１の未較正の安定したシステムからの信号が利用可能であり、該第１の未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ衛星測位システムからの信号が利用可能である第１の端末位置において、衛星測位システムから抽出される較正済み時間情報と、第１の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、第１及び第２の未較正の安定したシステムからの信号が利用可能であり、該第１及び第２の未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められる第２の端末位置において、第１の未較正のシステムから抽出される未較正時間情報と第２の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の第２の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、第３の端末位置において受信される第２の未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、第３の端末位置における第２の未較正の安定したシステムからの信号の既知の又は求められた移動時間と、第１及び第２の求められた時間オフセットとから較正する較正手段とを備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８４】
本発明、及び本発明を導入することができるシステムの幾つかの実施例は、添付図面を参照しながらここでより詳細に説明する。
図１は、本発明を具現化するシステムの実施例を示しており、特に衛星測位システムの全体的なアーキテクチャを示す。端末１０１は、ＧＰＳシステム１００の衛星１０２から同報通信される信号を受信する。端末１０１はまた、この事例ではＧＳＭネットワークである地上ネットワークのトランシーバ基地局１０３（ＢＴＳ）によって同報通信される信号を受信する。
【００８５】
図２は、図１に示されたシステムで用いられている移動端末１０１の主要機能構成要素を示している。端末１０１は、パッチアンテナ２０３を介してＧＰＳシステム１００の衛星からの信号を受信するための受信器を収容するＧＰＳモジュール２０１と、アンテナ２０４を介してＧＳＭ無線ネットワーク１０７からの信号を受信するための受信器を収容するＧＳＭモジュール２０２と、メモリ、処理回路、及び移動端末内のこのようなデバイスに通常付随するソフトウェアプログラム（図示せず）を含む汎用プロセッサ２０５と、端末１０１用クロック信号を供給する発振器回路２０６と、汎用プロセッサ上で実行されるソフトウェアプログラム２０９とを含む。このプログラム２０９及び汎用プロセッサ２０５は、計算ノードを構成する。ロケータモジュール２０７及びネットワークタイミングリスト２０８はソフトウェアプログラム２０９の一部である。
【００８６】
図３は、別の端末１０１における同様の機能構成要素を示している。この事例では計算ノードは、ネットワーク１０７に接続されるサーバ３０１内に存在する。端末１０１は、ＧＳＭネットワークの通常の通信の一部である通信リンク３０２を介してサーバ３０１と通信する。サーバ３０１は、ロケータモジュール３０４及びネットワークタイミングリスト３０５を含むソフトウェアモジュールを実行するプロセッサ３０３を収容する。
【００８７】
図２又は図３のいずれにおいても、ＧＳＭモジュール２０２はまた、端末と信号を入出力する機能を有するユーザインターフェース（図示せず）と、あらゆるＧＳＭ端末の標準機構である信号プロセッサ（図示せず）とを含み、該信号プロセッサは、観測到達時間差（ＯＴＤＡ）、受信信号強度、送信器識別、及び＄＄＄１で記載されているようにＧＳＭモジュール２０２によってＢＴＳ１０３から受信される信号の他のタイミング測定値などのネットワーク測定を行う機能を提供し、＄＄＄１の詳細は引用により本明細書に組み込まれる。
【００８８】
図２に示している端末では、これらの測定値は汎用プロセッサ２０５に渡され２１４、同プロセッサは、ソフトウェアモジュール２０７において本出願人のＷＯ−Ａ−００／７３８１４に記載されている方法を用いてＧＳＭネットワーク１０７のＢＴＳ１０３によって同報通信される信号の測定される観測到達時間差から伝送時間オフセット値（ＴＴＯ−上記の式１における値α）のリストを計算する。この算出はまた、ＢＴＳ１０３の地理的位置が既知であることを必要とし、ＷＯ−Ａ−００／７３８１４で記載されているように、これらはデータベースから得られる。これらの値αはネットワークタイミングリスト２０９に記憶される。
【００８９】
図３に示す端末では、ＯＴＤＡの値は通信リンク３０２を介してサーバ３０１に渡される。次いで、計算がロケータモジュール３０４内で実行され、値αがネットワークタイミングリスト３０５内に記憶される。しかしながらこの事例では、上述の式２に示すような値αを値βに変換するための別の計算が実行される。次いで、これらの値βは、通信リンク３０２を介して端末１０１に返信され、ここでネットワークタイミングリストミラー３０８内に記憶される。
【００９０】
図２又は図３のいずれかの端末１０１内のＧＰＳモジュール２０１は、ＧＰＳシステム１００の衛星１０２からの信号を受信して測定する。該モジュールは、衛星ネットワーク１００からの信号のタイミング測定値を用いて以下に説明するように端末位置を計算する。
【００９１】
図２はまた、端末１０１内の更なる信号送信及びデータフローを更に示している。発振器回路２０６は、ＧＰＳモジュール２０１及びＧＳＭモジュール２０２の両方にクロックタイミング信号を供給する。モジュール２０２によって受信されるＧＳＭネットワークのサービス中のセルの信号を用いて、発振器の周波数を調節し、これにより、該周波数が受信ＧＳＭ信号と整合し、すなわち調節された発振器のクロック信号から発生する信号が受信ＧＳＭ信号の周波数と整合するようにする。発振器２０６から発生するクロック信号は、ＧＰＳモジュール２０１に供給され２１１、同様にＧＳＭモジュール２０２に供給される２１６。ＧＳＭモジュール２０２により測定されたＯＴＤＡ値及び他の測定値は、リンク２１４を介して汎用プロセッサ２０５に渡される。ＧＳＭモジュール２０２によってＧＳＭネットワーク１０７に送信されることになるデータは、汎用プロセッサ２０５からリンク２１５を介して渡される。ＧＰＳ時間を示す信号は、ＧＰＳモジュール２０１からリンク２１２を介して汎用プロセッサ２０５に渡される。本発明従って生成される同期マーカ信号は、汎用プロセッサ２０５からリンク２１３を介してＧＰＳモジュール２０１に渡される。
【００９２】
ＧＰＳタイミング信号２１２は、図２又は図３のいずれかの実施例においてソフトウェアを用いて、ネットワークタイミングリスト２０８、３０８内に保持する伝送時間オフセット値（値α）のリストの１つ又はそれ以上の要素についてＧＰＳシステム１００の時間基準の関係を確立するのに用いられる。この関係は、以下の表１に示されている。この表は、ＧＳＭネットワーク１０７の５つのＢＴＳ１０３Ａ〜Ｅ（１列目）の各々について、汎用プロセッサ２０５においてモジュール２０２のＧＳＭ受信器によって受信される信号からある基準（「第３の基準」）に対して算出された伝送時間オフセット値（２列目）を示している。時間はマイクロ秒単位で表され、測定方法がこの程度まではあいまいであったため、±１／２バーストとして表されるモジュロ１バースト長（約５７７μｓ）である。この事例では、第３の基準はリストのある要素（１０３Ｃ）の伝送時間オフセット値として算出された。３列目は、ＧＰＳ時間基準に対する伝送時間オフセットのリストである。この特定の実施例では、第３の基準とＧＰＳ時間基準との間の時間オフセットは、以下に説明するように６７４１３．８８μｓであった。
【００９３】
表１
【００９４】
図２の移動端末の動作のフローチャートが図４に示されている。端末１０１を起動した後しばらくして、段階４０１で「事前端末位置」にて第１のセットのＢＴＳ信号測定が行われる。その後、段階４０２で「第１の端末位置」にて第２のセットのＢＴＳ信号測定が行われる。段階４０３において、これら２つの測定セットを用いてネットワーク伝送時間オフセット（値α）のリストを計算する。段階４０２では、追加のＢＴＳ信号測定が周期的に行われ、各測定セットの後で段階４０３において、ＢＴＳ信号の伝送時間オフセットのリストが更新される。
【００９５】
これとは別に段階４１０において、ＧＰＳ受信器は、衛星４１２からの信号を収集及び測定し、段階４１２で、ＧＰＳ時間基準を表す信号２１２が生成される。この信号は、段階４０８において第３の基準に関連付けられ、これに対して段階４０３で生成された時間オフセットのリストが確定される。
【００９６】
段階４０４において位置要求が行われると（「第２の端末位置」において）、段階４０５で、従来通りにＧＰＳモジュール２０１内に維持されているローカル衛星情報データベース４１１から最新の衛星データのセットがロードされる。段階４０７でＧＳＭネットワーク信号を用いて位置が算出され、初期位置としてリンク２１７を介してＧＰＳモジュール２０１に供給される。
【００９７】
同期マーカ２１３は、段階４０９で汎用プロセッサ２０５において生成される。段階４０８において求められたＧＰＳ時間基準と第３の基準との間の関係は、発振器回路２０６の調節に用いられるＢＴＳ１０３からの信号伝送遅延を見込むことによって端末位置（段階４０７において算出された）を考慮するように調節される。
【００９８】
段階４０９において、同期マーカ２１３により提供される時間支援は、ＧＰＳモジュール２０１による衛星信号の収集の改善を目的として信号探索空間を定義するのに用いられる。
【００９９】
段階４０５で生成された衛星情報、段階４０７で生成された初期位置推定値、及び段階４０９で生成された時間支援（同期マーカ２１３）の助けにより段階４１０で衛星信号が収集及び測定される。受信衛星信号からデコードされた衛星情報は、後続の測位試行で使用するためにローカル衛星情報データベース４１１内に記憶される。
【０１００】
移動受信器の位置は、段階４１０で収集された衛星信号を用いて段階４１３において計算され、この位置は、段階４１４で、例えば移動端末１０１内又は外部サーバ上で実行しているソフトウェアである要求アプリケーションに出力される。
【０１０１】
使用時には、ＢＴＳ伝送時間オフセットのタイミングモデルが上述のように確立され、ＧＰＳ時間基準が、例えば「晴天」条件下で行われたものなどのいかなるＧＰＳ位置決定においても測定される。このようにして、ＧＰＳ時間基準と地上伝送時間オフセットとの間の関係が確立され、これらは上述のような悪条件下での後続のＧＰＳ位置決定を助けるのに使用される。
【０１０２】
直前で説明した実施形態は、端末１０１がＧＳＭネットワーク１０７との通信を必要とせずに動作する。従って、ＢＴＳによって同報通信される信号端末が受信可能であることだけを除いて、端末をネットワーク上で登録する（端末がネットワークに送信することを伴う）必要はない。
【０１０３】
上述のように、伝送時間オフセットリストの算出はまた、無線リンクを介して端末に接続されているサーバで行うこともできる。従ってここで、端末１０１がＧＳＭネットワークで用いられ且つ該ネットワークに接続されたサーバ３０１においてこの算出が実行される、図３の端末を用いた別の実施形態を説明する。端末とサーバとの間の通信は、この事例ではショートメッセージサービス（ＳＭＳ）を介しているが、例えばＧＰＲＳ又は他のあらゆる好都合な手段を介したものであってもよい。
【０１０４】
図５は、この特定の事例に対するフローチャートを示している。これは、段階４０１及び４０７の削除並びに段階４０２ａ及び４０３ａの追加を除いては図４に示すものと同じである。この事例では、ＧＳＭネットワーク信号の時間オフセットは、段階４０２で測定され、段階４０２ａにおいてネットワークサーバ３０１に送信され、ここで段階４０３において算出が行われる。その後、段階４０３ａにおいて、値βのリストが端末に返信される。
【０１０５】
次に、通信ネットワークに接続された他のサーバと端末が通信することができる測位システムにおいて本発明が含まれる別の実施形態を説明する。
本発明を具現化するシステムの別の１つの実施例が図６に示されている。この実施例には、インターネット１０８を介して接続される外部アプリケーションサーバ１０６と、ＧＳＭネットワーク１０７と、端末１０１との間の通信リンク１１０ａ〜ｃが含まれる。端末１０１とＧＳＭネットワーク１０７との間の通信リンク１１０ａは無線である。ネットワーク１０７とインターネット１０８との間の通信リンク１１０ｂは通常、ケーブル接続として実装される。通信リンク１１０ｃは、サーバ１０６をインターネット１０８に接続し、この場合も通常ケーブル接続として実装されている。
【０１０６】
動作中、サーバ１０６上に常駐するアプリケーションは、端末１０１の位置を要求し、該端末は、前記実施例において説明したのと同じ方法で端末位置を計算する。結果として得られる位置は、通信リンク１１０ａ〜ｃを用いて要求しているアプリケーションに戻される。
【０１０７】
本発明を具現化する別の構成が図７に示されている。この事例では、リンク１１０ｄを介してインターネット１０８に接続された別のサーバ１０５が、衛星軌道、クロック補正情報、及びＢＴＳ１０３の地理的位置のようなＧＳＭネットワーク１０７についての情報等の静的及び半静的構成情報を収載する。この情報は、端末１０１に同報通信される。
【０１０８】
前記段落で説明されたもの（図７のシステムを用いて）と同様の別の構成では、構成情報は上述の通信リンク１１０を用いて端末１０１による要求に応じて検索される。サーバ１０５から得られた情報は、特に端末の初回動作において端末１０１内のローカル衛星情報データベースを補足するのに用いられる。初期位置の推定及びタイミング支援は、第１の実施形態と同様にローカルに生成される。
【０１０９】
更に別の実施形態が図８に示されている。この事例では、ＧＰＳ位置の算出機能は端末１０１から分離されており、端末は、該端末の位置を計算するために用いられる外部位置算出デバイス１０９と通信する。位置算出デバイス１０９に提供されるＧＰＳタイミング測定値は、端末１０１内で測定される。
【０１１０】
本発明がＧＰＳ以外の衛星ナビゲーションシステム（例えばＧａｌｉｌｅｏ、Ｂｅｉｄｏｕ、Ｃｏｍｐａｓｓ、ＱＺＳＳ、及びＧｌｏｎａｓｓ）に同様に且つ非限定的に適用されることは当業者にとは明らかであろう。本発明がまた、ＧＳＭ（例えばＣＤＭＡ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＴＤＳ−ＣＤＭＡ、ＰＤＣ、ＩＤｅｎ）及び地上送信器の他のネットワーク（例えば公共放送ネットワーク、デジタルラジオ及びテレビ、他）以外の通信システムに同様に且つ非限定的に適用されることも当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明が導入された衛星測位システムの全体的なアーキテクチャを示す概略図である。
【図２】本発明のシステムにおいて用いるための第１の移動端末の主要機能構成要素、並びに該移動端末における信号送信及びデータフローを示す概略図である。
【図３】本発明のシステムにおいて用いるための別の移動端末の主要機能構成要素、並びに該移動端末内及び同移動端末からの信号送信及びデータフローを示す概略図である。
【図４】図２の移動端末を用いて図１のシステムにおいて位置を計算するのに用いられるプロセスを示すフローチャートである。
【図５】図３の移動端末を用いて図１のシステムにおいて位置を計算するのに用いられるプロセスを示すフローチャートである。
【図６】端末が位置情報を交換するためにネットワークアプリケーションと通信する別のアーキテクチャを示す概略図である。
【図７】通信リンクを用いてサーバから展開されているネットワークについての幾らかの情報をプロセスが得ることができる別のアーキテクチャを示す概略図である。
【図８】端末の外部にあり該端末が通信するデバイスによって位置計算を行うことができる別のアーキテクチャを示す概略図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１０１ 移動端末
１００ 衛星測位システム
１０２ 衛星
１０７ ＧＳＭネットワーク
１０３ 送信器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、較正済み一次クロックが利用可能ではないが一次クロックから事前に較正されていた二次クロックを用いることができる状況において、正確な時間情報を提供することが必要とされるシステムに関する。
【０００２】
より具体的には、本発明は、送信源からの受信信号に基づく測位システムを用いた移動端末内での時間情報の転送に関する。特に関心のあるのは、衛星測位システム（全地球測位システム、すなわちＧＰＳ等）及び地上無線ネットワークの両方から受信した無線信号を用いる移動端末である。
【背景技術】
【０００３】
１つ又はそれ以上の送信器から受信された信号を用いて移動無線端末を測位する技術は、長年にわたり幅広く用いられてきた。このようなシステムは、特に受信器の位置を特定する目的で配備された送信器の地上ネットワーク（例えばＬｏｒａｎ）及び衛星ネットワーク（例えばＧＰＳ及びＧａｌｉｌｅｏ）、並びにセルラー式移動電話ネットワーク（例えばＷＯ−Ａ−９７−１１３８４）又はＴＶ及び無線送信器ネットワーク（例えばＥＰ−Ａ−０３０３３７１）などの汎用無線ネットワークを用いる方式を含む。
【０００４】
例えば、セルラー式移動電話ネットワーク内では、端末の位置は、サービス中の送信器と端末との間の時間遅延、サービス中の隣接する送信器から受信される信号強度、又は受信信号の入射角等の情報によって増強されるサービス中のセルのアイデンティティに基づくことができる。２つ又はそれ以上の送信源から端末で受信される信号の観測到達時間差（ＯＴＤＡ）を用いて、改善された位置を得ることができる。
【０００５】
ＯＴＤＡ法は、セルラー無線ネットワーク内で利用可能な信号だけを用いて良好な位置精度を与える。しかしながらこれらの方法は、測位方程式を解くために求められることになる送信器間の正確な伝送時間オフセットを必要とする。これは、追加の受信器を有する位置測定ユニットユニット（ＬＭＵ）用いて行うことができる。ＬＭＵは、これらのＯＴＤＡ測定値をネットワークタイミングモデルに直接変換可能であるように（例えばＷＯ−Ａ−００−７３８１３を参照）既知の地点に配置される。
【０００６】
或いは、例えば未知の位置にある地理的に異なる２つの端末が、既知の位置にある幾つかの地理的に異なる送信器からの信号の測定を行い、これを用いて、ＬＭＵを必要とせずに各端末の位置及び測定される送信器間の全てのタイミングオフセットの両方を計算することができるといった技術（ＷＯ−Ａ−００−７３８１４を参照）を用いてもよい。
【０００７】
ＧＰＳ等の衛星測位システムは、受信器が十分な衛星信号を受信できる条件の下で正確な解をもたらす。衛星信号は、例えばＧＰＳ時間又は協定世界時、すなわちＵＴＣ等の世界的に定義された標準時間の共通時間基準に関連付けられている。例えばＧＰＳ内では、衛星群中の各衛星は、その時間が連続して測定され且つ地上にある単一の基準クロックと比較される安定原子クロックを有する。各衛星クロックの時間は、基準クロックとの整合及び２つのクロック間の時間差を記述する３パラメータ生成モデルへと誘導される。３パラメータは、衛星にアップロードされ、衛星によりクロック補正パラメータとして同報通信される。これは、パラメータに基づいて補正がなされた後に、衛星クロックを地上ベースの基準クロックと緊密に整合させる効果を有する。衛星測位システムは、受信器のアンテナが明瞭な上空視界を有する状況では良好に動作するが、屋内又は上空の視野が遮られている場合には動作が不十分であるか、或いは全く動作しない。別の問題は、これらのシステムは、コールドスタートから「最初の決定」を達成するのに時間を要する点であり、従って、衛星信号を連続的に追跡している時に最も良く動作する。
【０００８】
（従来技術）
これらの問題を克服する試みにおいて、衛星測位システムに「支援」を提供する様々な提案がなされてきた。例えばＵＳ−Ａ−５，６６３，７３５は、ＧＰＳ端末内の追加の受信器に標準時間又は周波数を有する追加の無線信号を供給し、この標準時間又は周波数を用いてデータビットの到達時間に対してＧＰＳ時間を求めることを開示している。別の実施例（ＷＯ−Ａ−９９−４７９４３を参照）では、移動セルラー電話ネットワークは、基地送信器局（ＢＴＳ）でＧＰＳ信号を受信し、該基地送信器局（ＢＴＳ）が移動電話の位置を算出することができるように適合されている。
【０００９】
別の開発（ＵＳ−Ａ−２００２−０１６８９８８を参照）においては、ＧＰＳユニットは、通常移動通信システムの一部である基準信号受信器を含む位置決定システム（ＰＤＥ）を有し、該基準信号受信器によって受信される基準信号の一部がＰＤＥに送信され、ＧＰＳユニットの動作を支援するのに用いることができる追加のタイミングデータを提供する。
【００１０】
リンクを介した支援データの送信は、長年にわたり当該技術分野において公知である。最も初期の実施例の１つは１９８６年に提供されている。ホワイトサンズミサイル発射場インターフェース管理文書は、双方向通信リンクを介しての位置通報を開示しており、これにより、ＷＧＳ８４フォーマットで定義される場合のある測地座標基準フレームに基づく疑似範囲又は計算地点のいずれかの転送が可能となった。射程アプリケーションジョイントプログラムへの入札希望者に対して米国政府が発行した１９８６年のＩＣＤ ＧＰＳ １５０では、とりわけ、衛星軌道、暦及び時間情報の送信による移動ＧＰＳ受信器へのサポートを組込んだ。１９８６年以降、双方向データリンクにより移動ＧＰＳ受信器をサポートするこれらのデータフォーマットの実際の使用が行われてきた。
【００１１】
衛星測位システム受信器に支援データを提供することにより、その性能を高めることができる。更に、正確なタイミング支援は、関連するチップセットの複雑さを軽減させる。支援データは、３つの要素、すなわち、（ａ）衛星情報、（ｂ）時間補助、及び（ｃ）受信器位置推定のうちの全て又は一部を含むことができる。
【００１２】
衛星情報を得るために衛星信号を継続的に監視する１つ又はそれ以上の基準受信器にリンクされたサーバによって衛星情報が提供される方法は、当該技術分野において公知である。ＧＰＳシステムでは、この情報はまた、衛星信号を受信できるときは常に該衛星信号からＧＰＳ受信器によって直接得ることもできる。時間補助は、ネットワーク信号から得ることができ、そのタイミングは、ネットワークベース装置によって事前に衛星時間基準に関連付けられている。受信器位置の推定は、ＯＴＤＡに基づくもの等のネットワーク測位法を用いて得ることができる。当該技術分野のあらゆる場合において、支援データは移動セルラーネットワークによって提供されているデータチャネルを用いてＧＰＳ受信器に送信される。
【００１３】
本出願人のＷＯ−Ａ−００−７３８１３及びＷＯ−Ａ−００−７３８１４（これらは引用により本明細書に組み込まれる）では、セルラー無線ネットワークにおける送信器間のタイミング関係を定義するタイミングモデルを構築し維持する通信システム及び方法を記載している。このシステムはまた、受信器の位置を計算する。このようなシステムの１つ又はそれ以上の送信器からの信号のタイミングをＧＰＳ時間基準にリンクさせることにより、このネットワークタイミングモデルを用いて、ネットワーク内のあるあらゆる送信器から送信される信号のＧＰＳ時間基準に対するタイミングを推測し、これによりタイミング支援情報をＧＰＳ受信器に提供することができる。位置推定もＧＰＳ受信器に提供することができる。
【００１４】
支援システムを説明する他の引例には、ＵＳ−Ａ−６，４２９，８１５、ＵＳ−Ａ−２００２−００７５９４２、ＵＳ−Ａ−２００２−００６８９９７、ＵＳ−Ａ−２００２−０１２３３５２、ＷＯ−Ａ−０２−０９１６３０、及びＷＯ−Ａ−０１−３３３０２が含まれる。
【００１５】
ＵＳ６４４５９２７（Ｋｉｎｇ他）では、端末内に搭載されているＧＰＳセットから得られるＧＰＳ位置情報に対して、移動端末によって行われる基地局からの通信信号の到達時間の測定を用いて、通信ネットワーク内の基地局の地点を計算するための方法が記載されている。最も重要な特徴は、解を見つける前に、端末が最低限３つの地理的に同一でない地点に位置する必要があることである。本発明は基地局の地点は問題ではなく、これは本方法の範囲内で当該情報が得られるためである。
【００１６】
ＵＳ６６０３９７８号（Ｃａｒｌｓｓｏｎ他）では、トラフィック及び制御チャネルが必ずしも同期しているとは限らないアクティブコールセッション中の無線通信信号を介して移動端末内に設置されたＧＰＳ受信器に時間情報支援を提供する方法及び装置が提供される。本発明とは異なり、これはネットワーク内の基地局に付随する位置測定ユニット（ＬＭＵ）及びＧＰＳ受信器を用いて達成され、時間オフセットは通信チャネルを介して移動端末に送信される。
【００１７】
ＵＳ２００２／０１６８９８８Ａ１（Ｙｏｕｎｉｓ）で公開された特許出願では、タイミング支援は、端末及びネットワーク内の１つ又はそれ以上の受信器の両方において受信される基準信号（例えば公共放送信号）を用いることによって移動端末内のＧＰＳセットに提供される。端末は、ＧＰＳ補助情報に対する要求と共に、受信した基準信号のスニペットをネットワークベースの計算ノードに送信し、ここで基準信号に対する時間オフセットが求められる。この時間オフセットは端末に返信され、端末は該情報を用いてＧＰＳ信号を収集する。上述のように、本発明はネットワーク内のどのようなＧＰＳ時間オフセットも計算せず、また通信リンクを介してこのような情報を送信することもない。
【００１８】
更に本発明は、通信リンクを介して基準信号のスニペットを送信しない。
【００１９】
従って要約すれば、衛星測位技術を用いて移動受信器を位置特定するための現行のシステムは、セルラー移動無線ネットワークのサービス中の基地局から受信される（「ダウンリンク」）信号等の別の信号のタイミングに基づく正確な時間補助が提供されると改善することができる。時間補助は、所与の衛星信号を検出するために衛星測位受信器が探索しなければならない時間オフセット範囲を低減するよう衛星測位受信器によって用いられる。正確な時間補助を生成するには、衛星測位システムの衛星信号（衛星時間基準）と、セルラーネットワークのダウンリンク信号との間の時間関係が既知であることが必要である。タイミングは、本出願人のＷＯ−Ａ−００−７３８１３及びＷＯ−Ａ−００−７３８１４に説明されているように、固定の既知の地点に設置されたＬＭＵ又はネットワークベースのシステムのいずれかを用いて測定及びリンクすることができる。次いで、ネットワーク内の１つ又はそれ以上のＧＰＳ ＬＭＵを用いて、ネットワークタイミングとＧＰＳ時間基準との間のオフセットを求めることができる。従ってこのような事例では、時間補助は、移動端末が適正に装備された地上無線ネットワークにアクセスできる場合にのみ利用可能である。更に、ネットワーク内及びネットワークと移動端末との間の両方で著しい量の信号送信及びメッセージ送信が必要とされる。
【００２０】
較正済み時間情報、すなわちＧＰＳ時間又はＵＴＣ等の基準時間に正確に関連付けられる時間情報は、多くの目的に用いることができる。上述したこれらのうちの１つは、信号到達時間の不確実性を低減し、従って信号を検出するために受信器が探索しなければならない時間オフセット範囲を削減することにより、ＧＰＳ又は他の衛星測位受信器が特定の衛星からの信号を自動追尾するのを支援することである。較正済み時間情報の別の用途は、超長基線電波干渉計におけるものであり、この場合、基線（長さを数千ｋｍとすることができる）のいずれかの端部にある２つの電波天文受信器が互いに受信器帯域幅の逆数に等しい時間精度（すなわち５ＭＨｚの帯域幅で約２００ｎｓ）内に同期されていなければならない。
【００２１】
【特許文献１】ＷＯ−Ａ−９７−１１３８４公報
【特許文献２】ＥＰ−Ａ−０３０３３７１公報
【特許文献３】ＷＯ−Ａ−００−７３８１３公報
【特許文献４】ＷＯ−Ａ−００−７３８１４公報
【特許文献５】ＵＳ−Ａ−５，６６３，７３５公報
【特許文献６】ＷＯ−Ａ−９９−４７９４３公報
【特許文献７】ＵＳ−Ａ−２００２−０１６８９８８公報
【特許文献８】ＵＳ−Ａ−６，４２９，８１５公報
【特許文献９】ＵＳ−Ａ−２００２−００７５９４２公報
【特許文献１０】ＵＳ−Ａ−２００２−００６８９９７公報
【特許文献１１】ＵＳ−Ａ−２００２−０１２３３５２公報
【特許文献１２】ＷＯ−Ａ−０２−０９１６３０公報
【特許文献１３】ＷＯ−Ａ−０１−３３３０２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明により、時間補助情報を生成するネットワークベースの装置、及び従来技術で示されたように時間補助をサポートするのに必要とされる信号送信／メッセージ送信の必要性が排除される。時間支援信号送信が排除される改善により、無線トラフィックの容量が増大し、堅牢なタイミング支援能力が得られる。本出願人は、移動端末が衛星時間基準とネットワークタイミングとの間の関係を自律的に求めることが可能となる機能をどのように移動端末内に組込むことができるかを明らかにする。
【００２３】
特に、端末とネットワークとの間の双方向通信は必要な特徴ではない点に留意されたい。本発明によるシステム設定は、端末をネットワークに登録する必要がなく、或いはどのようなメッセージも送信する必要もなくネットワークからの同報通信信号のみを用いて実行することができる。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の第１の態様によれば、較正済みシステムによって搬送される較正済み時間情報を抽出することができる信号を受信可能であり、未較正の安定したシステムによって搬送される未較正時間情報を抽出することができる信号を受信可能な１つ又はそれ以上の受信器を有する移動端末内の未較正時間情報を較正する方法であって、未較正の安定したシステムからの信号が利用可能であり、該未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ較正済みシステムからの信号が利用可能である第１の端末位置において、較正済みシステムから抽出される較正済み時間情報と未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の時間オフセットを求める段階と、第２の端末位置において受信される未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、第２の端末位置における未較正の安定したシステムからの信号の既知の又は求められた移動時間と前記求められた時間オフセットとから較正する段階とを含む方法が提供される。
【００２５】
本発明はまた、較正済みシステムによって搬送される較正済み時間情報を抽出することができる信号を受信可能であり、未較正の安定したシステムによって搬送される未較正時間情報を抽出することができる信号を受信可能な１つ又はそれ以上の受信器を有する移動端末内の未較正時間情報を較正するシステムであって、未較正の安定したシステムからの信号が利用可能であり、未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ較正済みシステムからの信号が利用可能である第１の端末位置において、較正済みシステムから抽出される較正済み時間情報と未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、第２の端末位置において受信される未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、第２の端末位置における未較正の安定したシステムからの信号の既知の又は求められた移動時間と前記求められた時間オフセットとから較正する較正手段とを備えるシステムを含む。
【００２６】
従って本発明は、端末が１つの位置から別の位置に移動するときに、例えば衛星ベースの位置決定システムを助けるために端末内における較正済み時間情報の転送を可能にする。
【００２７】
時間情報の転送は、較正済み時間情報が必要とされているが一次較正済み時間基準が利用可能でない場合のどのような目的にも用いることができる。例えば、較正済みシステムは、ＧＰＳ等の衛星測位システムの時間基準とすることができ、受信器によって衛星から受信される信号を用いて、ＵＴＣ等の較正済み時間を求めることができる。或いは、較正済みシステムは、例えば水晶ベース又は原子時計であるローカルの時間基準であってもよい。未較正の安定したシステムは、十分に長い期間にわたって有効（安定）な状態を維持する時間情報を提供することができる、あらゆるシステム又はデバイスとすることができる。例えば、通信ネットワークの１つ又はそれ以上の送信器によって送信される信号は、通常優れたコヒーレンス特性を示す高品質発振器から得られるのでこの目的のために用いることができ、これらの信号自体は、ネットワーク内の中心点から配信される共通基準信号に固定される場合が多い。特定の事例では、衛星信号が遮蔽され、歪みが生じ、或いは利用不可能であるがネットワーク信号は依然として受信することができる場合に正確な時間情報が必要とすることができる。
【００２８】
移動端末は、ネットワークから送信される支援なしで、すなわち地上ネットワーク内に設置される別のインフラストラクチャ、又は移動端末に時間情報を伝達するのに通常必要とされるオーバーヘッドの通信及び信号送信のいずれも必要とせずに自律的に動作することができる。
【００２９】
或いは移動端末は、通信リンクを介して端末に接続されたサーバによって支援することができる。後で説明するように、サーバは、未較正の安定したシステムからの未較正時間情報を抽出するために必要な計算を実行することができる。この事例では、リンクを介して搬送されるメッセージは較正済み時間情報を伝達せず、特に従来技術とは対照的に、衛星時間ベースの時間又はＵＴＣ等のユニバーサル時間を抽出することができるものは何もない点に留意されたい。
【００３０】
送信器及び端末の両方の位置が既知である場合、第１及び第２の端末位置において未較正の安定したシステムから受信される信号の移動時間を求めることができる。送信器位置はデータベースから得ることができ、又は未較正の安定したシステムからの信号の１つ又はそれ以上からデコードすることができ、或いは別の送信器からの信号から得てもよい。第１及び第２の端末位置の両方における端末位置は、何らかの好都合な手段によって、例えば上述の測位システムの１つを用いることによって得ることができる。
【００３１】
サービス中の送信器からの信号の往復移動時間は通常、通信ネットワークの端末の範囲内で近似的に既知であり、これはサービス中の基地局が送信する信号に同期した端末からの信号を該基地局が受信するように、端末はその内部タイミングをこの移動時間量だけ進める必要があるためである。幾つかのシステムでは、端末がそのタイミングを進める必要がある時間量は、タイミングアドバンス（ＴＡ）値と呼ばれる。従って、未較正の安定したシステムがサービス中の送信器であるこの事例では、未較正時間情報の較正を実行するために端末位置を知る必要はないものとすることができる。
【００３２】
時間オフセットの定量は当技術分野で公知であり、どのような好都合な手段で実行してもよい。例えば、較正済みシステム及び未較正システムからの信号内の特定の時間マーカの到達の間に経過する時間は、端末内のクロックで測定することができ、次いで、上述のように送信器と端末との間の送信遅延に対して補正を加えることができる。
【００３３】
場合によっては、この較正済み時間オフセットを１つの未較正安定システムから別の未較正安定システムに渡すことができることは有利である。これは、例えば、第１の未較正の安定したシステムは、使用する第１のネットワーク送信器からの信号は利用可能ではないが、第２のネットワーク送信器からの信号は受信することができる場合とすることができる。
【００３４】
本発明の第２の態様によれば、較正済みシステムによって搬送される較正済み時間情報を抽出することができる信号を受信可能であり、第１及び第２の未較正の安定したシステムによって搬送される未較正時間情報を抽出することができる信号を受信可能な１つ又はそれ以上の受信器を有する移動端末内の未較正時間情報を較正する方法であって、第１の未較正の安定したシステムからの信号が利用可能であり、第１の未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ較正済みシステムからの信号が利用可能である第１の端末位置において、較正済みシステムから抽出される較正済み時間情報と、第１の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の第１の時間オフセットを求める段階と、第１及び第２の未較正の安定したシステムからの該信号は利用可能であり、第１及び第２の未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められる第２の端末位置において、第１の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報と第２の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の第２の時間オフセットを求める段階と、第３の端末位置において受信される第２の未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、第３の端末位置における第２の未較正の安定したシステムからの信号の既知の又は求められた移動時間と第１及び第２の求められた時間オフセットとから較正する段階とを含む方法が提供される。
【００３５】
本発明は更に、較正済みシステムによって搬送される較正済み時間情報を抽出することができる信号を受信可能であり、第１及び第２の未較正の安定したシステムによって搬送される未較正時間情報を抽出することができる信号を受信可能な１つ又はそれ以上の受信器を有する移動端末内において未較正時間情報を較正するシステムであって、第１の未較正の安定したシステムからの信号は利用可能であり、第１の未較正の安定したシステムからの前記信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ較正済みシステムからの信号が利用可能である第１の端末位置において、較正済みシステムから抽出される較正済み時間情報と、第１の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の第１の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、第１及び第２の未較正の安定したシステムからの信号は利用可能であり、第１及び第２の未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められる第２の端末位置において、第１の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報と、第２の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の第２の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、第３の端末位置において受信される第２の未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、第３の端末位置における第２の未較正の安定したシステムからの信号の既知の又は求められた移動時間と前記第１及び第２の求められた時間オフセットとから較正する較正手段とを備えるシステムを含む。
【００３６】
本発明の両方の態様において、較正済みシステム及び未較正システムからの信号を受信するために場合によっては異なる受信器を用いることができる。別の事例では、統合された汎用受信器を用いることができる。同様に、２つの未較正の安定システムからの信号を受信するための受信器は、同一のものとすることができ、或いは異なる受信器であってもよい。例えば、第１の未較正の安定したシステムは、ＧＳＭ移動通信ネットワークの１つ又はそれ以上の送信器が備えることができ、第１の受信器を必要とし、第２の未較正の安定したシステムは、広帯域ＣＤＭＡ又は他のシステム等の異なるネットワークの１つ又はそれ以上の送信器が備えることができ、別の第２の受信器を必要とする。２つの未較正の安定したシステム、例えば２つのＧＳＭ送信器に対して同一の種類のネットワーク要素が用いられる場合には、これらの各々に対して同一の受信器を用いることができるようになるが、送信器自体は、２つの異なるネットワーク（例えば競合するキャリア）又は異なる周波数帯域（例えばヨーロッパの二重帯域ＧＳＭネットワークの場合では９００ＭＨｚと１８００ＭＨｚ）で動作する同一のネットワークの要素とすることができる。
【００３７】
第１の未較正システムが通信ネットワーク内にある端末のサービス中の送信器である事例では、タイミングアドバンス（ＴＡ）又は往復移動時間を知ることができる。従って、較正済みシステムと第１の未較正システムとの間の第１の時間オフセットを測定するために端末位置を知る必要がない場合がある。第２の未較正システムが別のサービス中の送信器である（第１の送信器がもはやサービス中の送信器でないように端末が移動している）事例では、２つの送信器間の伝送時間オフセットが既知であるか、又は求めることができる条件下では、端末の位置を知ることなく新しいサーバのＴＡ又はＲＴＴＴを用いることが可能である。これは、例えば、本発明に従って行われた前述の算出が２つの送信器に対するエントリーを含む端末内で伝送時間オフセットのリストをもたらしている場合とすることができる。
【００３８】
第１又は第２の未較正の安定したシステムの一方又は両方は、移動端末内部で動作するクロックがあり、これを用いて短期間の間較正済み時間を保持することができる。この事例では、クロックは、保持期間中にもたらされる誤差が問題とならない程小さくなるように十分に安定性がなければならない。この事例では、第２の端末位置はまた、第１の端末位置と同じとすることができる。
【００３９】
上述のように、較正済みシステムは衛星測位システムとすることができ、前記又は各未較正の安定したシステムは、通信ネットワークの１つ又はそれ以上の送信器とすることができる。従って本発明は、この特定の事例、特に通信ネットワークの信号からの較正済み時間情報マークを提供するための「同期マーカ」の使用を含む。本発明のこの態様は、本出願人のＷＯ−Ａ−００−７３８１３及びＷＯ−Ａ−００−７３８１４で記載されているネットワークベースの測位法を用いる。
【００４０】
地上ネットワーク内の送信源からの信号と時間基準を有する衛星測位システムの衛星からの信号とを受信することができ、較正済み時間情報が同期マーカによって搬送される移動端末内で使用するための本発明の第１の態様による方法は、事前の端末位置において、地上ネットワーク内の複数の送信源から端末によって受信される信号の時間、位相、又は周波数における第１の基準に対する相対オフセットを測定する段階と、第１の端末位置において、同一の送信源から端末によって受信される信号の時間、位相、又は周波数における第２の基準に対する相対オフセットを測定する段階と、送信源によって送信され且つ端末によって受信される信号の伝送時間オフセットを第３の基準に対して算出する段階と、相対伝送時間オフセットのリストを構築する段階と、第１の端末位置を算出する段階と、を更に含み、時間オフセットは第３の基準と衛星測位システムの時間基準との間で求められ、前記方法が更に、第２の端末位置において衛星時間基準の時間情報を求めることが必要とされるときには、地上ネットワーク内の複数の送信源のうちの少なくとも３つから端末によって受信される信号の時間、位相、又は周波数における第３の基準に対する相対オフセットを測定し、端末の第２の位置を求め、伝送時間オフセットのリストの１つ又はそれ以上の要素、第２の端末位置、及び第３の基準と衛星測位システムの時間基準との間の時間オフセットを用いて衛星測位システムの時間基準に対する同期マーカを生成する段階とを含むことができる。
【００４１】
本発明の第２の態様に従って較正済み時間情報として用いるための同期マーカを生成するために、同様の段階のセットを実行することができることは明らかである。
【００４２】
従って、地上ネットワーク内の送信源からの信号と時間基準を有する衛星測位システムの衛星からの信号とを受信することができ、較正済み時間情報は同期マーカによって搬送される本発明の第２の態様による方法は更に、事前の端末位置において、地上ネットワーク内の複数の送信源から端末によって受信される信号の時間、位相、又は周波数における第１の基準に対する相対オフセットを測定する段階と、第１の端末位置において、同一の送信源から端末によって受信される信号の時間、位相、又は周波数における第２の基準に対する相対オフセットを測定する段階と、送信源によって送信され且つ端末によって受信される信号の伝送時間オフセットを第３の基準に対して算出する段階と、相対伝送時間オフセットのリストを構築する段階と、第１の端末位置を算出する段階と、を更に含み、時間オフセットは、第３の基準と衛星測位システムの時間基準との間で求められ、前記方法が更に、衛星測位システムからの信号が損なわれたか又は利用可能でない第２の端末位置において、地上ネットワーク内の同一又は他の送信源のうちの少なくとも１つから端末によって受信される信号の時間、位相、又は周波数における第４の基準に対する相対オフセットを測定する段階と、送信源によって送信され且つ端末によって受信される信号の伝送時間オフセットを第５の基準に対して算出する段階と、相対伝送時間オフセットのリストを構築する段階と、第２の端末位置を算出する段階と、を含み、時間オフセットが第５の基準と第３の基準との間で求められ、前記方法が更に、第３の端末位置において衛星時間基準の時間情報を求めることが必要とされるときには、地上ネットワーク内の送信源のうちの少なくとも３つから端末によって受信される信号の時間、位相、又は周波数における第５の基準に対する相対オフセットを測定し、端末の前記第３の位置を求め、伝送時間オフセットのリストの１つ又はそれ以上の要素、第２の端末位置、第３の端末位置、第５の基準と第３の基準との間の時間オフセット、及び第３の基準と衛星測位システムの時間基準との間の時間オフセットを用いて衛星測位システムの時間基準に対する同期マーカを生成する段階と、を含むことができる。
【００４３】
第１、第２、第３、第４、及び第５の基準、又はこれらのあらゆる組合せは、実際には同じ基準であってもよい。基準は、受信器によって受信された信号とすることができ、又は、例えば水晶発振器によってローカルに生成することができる別の信号であってもよい。例えば、端末によってサービス中のセルから受信された信号を基準として用いることができ、他のセルから受信された信号のタイミングは、この基準に対して測定することができる。或いは、短期間にわたって十分な安定性のある内部クロックを基準として用いることができる。
【００４４】
また、端末位置のいずれかにおいて求められた位置は、衛星信号の収集を支援するために提供することができる。
【００４５】
地上ネットワーク内の送信源から端末によって受信される信号の時間、位相、又は周波数におけるあらゆる基準に対する相対オフセットの測定は、ネットワークによって同報通信される信号単独のものとすることができ、すなわち端末がネットワークに信号を送信する必要はない。送信源のネットワークが通信ネットワークである場合、端末をネットワークに登録する必要はない。
【００４６】
同期マーカはどのような好都合な手段によっても実装することができ、例えば、電気信号又はクロックオフセットメッセージとして与えることができる。同期マーカを用いて、ＧＰＳ等の衛星測位システムで従来から用いられている探索ウィンドウの配置を決定することができる点を理解されたい。
【００４７】
送信源から受信される信号の時間、位相、又は周波数におけるあらゆる基準に対する相対オフセットを測定する段階は、それぞれの送信源によって送信される信号の各々における信号パターンを用いて行うことができる。本出願人のＷＯ００／７３８１３及びＷＯ００／７３８１４において説明しているように、送信源が通信ネットワーク、例えばＧＳＭ又はＷＣＤＭＡの要素である場合において、信号パターンは制御チャネル上で同報通信される同期バーストとすることができ、又は送信されるデータストリームにおけるフレーム境界とすることができる。
【００４８】
相対伝送時間オフセットのリストは、第３又は第５の基準に対して測定される信号パターンの伝送時間のリストである。第３又は第５の基準の確立は、このリストをこのように構築する段階に必然的に含まれており、これに対して伝送時間オフセットが表現される。例えば第３の基準は、選択された送信器によって特定の信号パターンが送信される時間とすることができ、又は全ての算出される伝送時間オフセットの平均値を取ることによって構築することができる。
【００４９】
事前及び第１の端末位置での測定は、相対伝送時間オフセット及び移動端末位置を構築するために明確に区別される第１及び第２の時間において行われるが、この機能は、２セットの測定の使用だけに限定されず、必要に応じて２つより多くを用いることができる。実際には、ノイズ又は多重伝搬の影響を低減させるために測定の平均を取ることが有利であることが多い。
【００５０】
衛星時間基準をネットワーク信号のタイミングにリンクするのに用いられる測定は、第３の時間において行われ、これは、第１及び第２の測定時間とは独立している。測定は連続して行う必要はないので、第３の時間は第１又は第２の時間と同じ、或いは第１及び第２の時間のいずれか又は両方の前後とすることができる。第３の時間と第１又は第２の時間との間には１対１の対応関係では無く、各々は必要に応じていつでも行うことができる。
【００５１】
伝送時間オフセットリストの１つ又はそれ以上の要素に対する衛星測位システムの時間基準の時間オフセットの測定は、衛星時間基準に対する時間関係が既知であるか、又は求めることができる衛星から受信される信号の時間マーカを用いて行うことができる。当該衛星信号の時間マーカの到達時間の差分、及びネットワーク伝送時間オフセットを設定するのに用いられる信号パターンの１つ又はそれ以上を測定することができ、これらを用いて、送信源のリストの第３の基準及び衛星時間基準の時間オフセットを確立することができる。
【００５２】
同期マーカの精度を改善するために、衛星測位システムの時間基準と伝送時間オフセットリストの第３の基準との間の時間オフセットを別の第３の時間において測定して、例えば平均を取ることによってこの測定値を組合せることが可能である。
【００５３】
ネットワーク送信器によって送信される信号の伝送時間オフセットリストを端末によって受信されるそれぞれの信号のタイミング測定値から計算する方法は、本出願人の先願のＷＯ−Ａ−００−７３８１３及びＷＯ−Ａ−００−７３８１４で説明されている。更に、ＷＯ−Ａ−００−７３８１４で記載されているように、これらのタイミング測定は、端末がネットワークの周りを移動する際に異なる時間において単一の端末から得ることができる。
【００５４】
上述の説明から、本発明を用いて、ネットワークに基づく計算ノードとのどのような相互作用も無く端末において時間転送を行うことができる点は明らかであろう。しかしながら、本出願人のＷＯ−Ａ−００−７３８１３及びＷＯ−Ａ−００−７３８１４の場合によれば、伝送時間オフセット及び位置の算出に必要とされる計算は、端末内で容易に実行するには多大すぎる可能性があるため、この目的のためにネットワークベースの計算ノードを用いるのが有利とすることができる。別の利点は、ある端末が容易に利用可能ではないネットワーク内の他の端末によって行われた測定値を利用することによって算出の精度を向上させることができる点である。
【００５５】
地上ネットワーク内の送信源からの信号、及び時間基準を有する衛星測位システムの衛星からの信号を受信することができる移動端末内で使用するため、移動端末が通信リンクを介して端末に接続されたサーバによって支援され、サーバが未較正の安定したシステムからの未較正時間情報の抽出に必要な計算を実行し、較正済み時間情報が同期マーカによって搬送される方法が更に、第１の端末位置において、地上ネットワーク内の複数の送信源から端末によって受信される信号の時間、位相、又は周波数における相対オフセットを測定する段階と、測定値を計算ノードに送信する段階と、第１の端末位置を算出する段階と、送信源によって送信され且つ端末によって受信される信号の伝送時間オフセットをある基準に対して算出する段階と、それぞれの送信源からの信号の算出された第１の端末位置に対する送信遅延について伝送時間オフセットを調節する段階と、調節された相対伝送時間オフセットの第１のリストを構築する段階と、調節された相対伝送時間オフセットの第１のリストを前記端末に送信する段階と、を含み、時間オフセットは基準と衛星測位システムの時間基準との間で求められ、前記方法が更に、第２の端末位置において衛星時間基準の時間情報を求めることが必要とされるときには、地上ネットワークにおいて複数の送信源から端末によって受信される信号の時間、位相、又は周波数における相対オフセットを測定する段階と、測定値を計算ノードに送信する段階と、第２の端末位置を算出する段階と、送信源によって送信され且つ端末によって受信される信号の伝送時間オフセットをある基準に対して算出する段階と、それぞれの送信源からの信号の算出された第２の端末位置に対する送信遅延について伝送時間オフセットを調節する段階と、調節された相対伝送時間オフセットの第２のリストを構築する段階と、調節された相対伝送時間オフセットの前記第２のリストを端末に送信する段階と、調節された伝送時間オフセットの第１及び第２のリストの各々の１つ又はそれ以上の要素、第２の端末位置、及び前記基準と衛星測位システムの時間基準との間の時間オフセットを用いて衛星測位システムの時間基準に対する同期マーカを生成する段階と、を含むことができる。
【００５６】
本方法は、図１並びに端末によって測定されるもの、及び衛星時間基準に対して較正される同期マーカを構築するために端末と計算ノードとの間に送信される情報が何であるかについての以下の説明を参照することによって更に理解することができる。
【００５７】
図１を参照すると、ネットワーク１０７の送信器１０３からの信号は、端末１によって受信され、信号の特定のシグネチャの到達時間は、端末のクロックを基準として測定される。端末が位置１にあるときの送信器Ａ（送信器１０３のうちの特定の１つ）からの信号のシグネチャの受信時間をｔA1とすると、ｔA1は次式によって与えられる。
ｖｔA1＝ｒA1＋ｖαA＋ｖε1 （１）
式中、αAは送信器Ａの伝送時間オフセット、ε1は位置１にあるときの端末のクロックの時間オフセット、全ての時間はユニバーサルクロックを基準として表され、ｒA1は端末と送信器との間の距離、ｖは送信が生じる媒体における電波の速度である。このような測定はまた、送信器Ｂ、Ｃ、Ｄ等から受信される信号に関して行われ、全体のセットは、端末１０１からネットワーク内の計算ノード（図１には示していない）に送信される。（測定が行われる時間間隔は非常に短いので、端末内のクロックの均一な計時からのあらゆる偏差も無視できるようになる点に留意されたい）
【００５８】
本出願人のＷＯ−Ａ−００−７３８１３及びＷＯ−Ａ−００−７３８１４事例において説明しているように、計算ノードが算出を実行し、端末の位置と、送信器Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ等に対応する伝送時間オフセット、αA、αB、αC、αDとの両方をもたらす。端末位置も同様に算出され、送信器Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ等の位置は既知であるので、ｒA、ｒB、ｒC、ｒD等の対応する値も同様に計算することができる。従って伝送時間オフセットは、それぞれの送信器から端末への信号の追加の移動時間について調節することができる。調整済みの伝送時間オフセットをβA、βB、βC、βD等で表すと、βA1は、例えば次式によって与えられる。
βA1＝αA＋（ｒA1／ｖ） （２）
【００５９】
端末位置１で受信される送信器Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ等に対応するβのセットは、計算ノードから端末に送信される。端末は、このβのセットを内部メモリに記憶する。βの２つの値の間の差分、例えばβA1−βB1は、端末位置１における送信器Ａ及びＢからの対応する信号のシグネチャの端末による受信の間の時間差を表している。（実際には、測定誤差及び計算ノード内で用いられる誤差軽減技術（平均化等）の原因により、この差分は端末によって測定されたものと正確には同一ではない場合がある。）
【００６０】
本出願人の出願であるＷＯ−Ａ−００／７３８１３及びＷＯ−Ａ−００／７３８１４はまた、各々の時間シグネチャが他のものに対してドリフトするように、周波数差を用いて地上送信器に対して補正を行うことができる方法を開示している。これに応じてこれらの補正を値βに適用することができる。加えて、この参照した事例では、移動端末の移動を補償するために地上送信器のシグネチャの観測到達時間に追加の補正を適用することができる方法を示している。
【００６１】
上記で説明したように本発明によれば、端末は、衛星時間基準が抽出される衛星測位信号を位置１において測定する。本質的には、クロック信号は、端末内の衛星受信器によって生成され、これは衛星時間を示している。このクロック信号は、送信器１０３のうちの１つ（例えば送信器Ａ）から受信される信号のシグネチャの到達と比較され、衛星クロックの刻時とシグネチャの到達との間の時間オフセットΔｔaが測定される。ｔｓが、衛星クロックの刻時の衛星時間基準の時間とすると、送信器Ａからの信号のシグネチャの到達は、衛星時間で次式のようになる。
ＴA1＝ｔｓ＋ΔｔA1 （３）
ここで、記憶されているβのリストを用いて、衛星時間に対して対応する送信器から受信されるシグネチャの到達時間を較正することができる。例えば、ネットワーク送信器Ｂからの信号のシグネチャは、次式の衛星時間で到達することになる。
ＴB1＝ｔs＋ΔｔA1＋βA1−βB1 （４）
【００６２】
このようにして、端末は、位置１において受信される全てのネットワーク送信器からの信号を衛星時間に対して較正する。
【００６３】
次に端末が別の位置、例えば位置２に移動すると、ここでは端末は衛星信号を受信することはできないが、記憶されたβのセットの少なくとも１つの要素（例えば送信器Ｂ）からの信号に加えて、ネットワーク送信器Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ等からの信号を受信することができる。端末は、ネットワーク送信器Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ等及びＢの全てから受信された信号に関して測定を行い、全セットは、端末１０１から計算ノードに送信される。上記で説明したように、計算ノードは、伝送時間オフセット及び端末位置に対する値を生成し、これらの値から補正済み伝送時間オフセットの対応するセットβP2、βQ2、βR2、βS2等、βB2が抽出される。これら又はサブセットは、計算ノードから端末に送信され、端末の内部メモリに第２のセットとして記憶される。
【００６４】
ここで端末は、位置２において受信されるネットワーク送信器の１つ、例えば送信器Ｐからの信号のシグネチャの到達時間を較正することができる。これに対応する衛星時間は次式で与えられる。
ＴP2＝ｔS＋ΔｔA1＋βA1−βB1＋βB2−βP2 （５）
【００６５】
従って、較正済み衛星時間の信号同期マーカは、ネットワーク送信器Ｐから位置２にある端末によって受信される信号により導出することができ、衛星信号の検出において助けるために衛星受信器に供給することができる。
【００６６】
上記で概説した本発明の方法のベースとなる仮定の１つは、ネットワーク送信器の相対伝送時間オフセットが、位置１で行われる測定と位置２で行われる測定との間で変わらないことである。本出願人のＷＯ−Ａ−００−７３８１３及びＷＯ−Ａ−００−７３８１４事例では、送信器のドリフトを考慮し得る方法を開示しており、勿論、これに応じて値βを調節することができる。
【００６７】
上記で開示された移動端末内での時間情報の転送方法のいずれかを用いて、端末位置を探すのを助けることができる。従って、本発明は、衛星測位システムの移動端末の位置を求める方法を含み、本方法では、衛星受信器が本発明に従って較正済み時間情報と端末位置情報とを備え、端末の位置が衛星信号のうちの少なくとも１つを用いて求められる。
【００６８】
このような方法を用いて、衛星測位システムにおいて端末の位置を計算するために必要となる時間を短縮することができる。
【００６９】
端末位置は、衛星信号測定値のみを用いて求めることができ、又は衛星及びネットワークの信号測定を組合せることによって改善することができる。
【００７０】
完全な位置及び時間解を得るための十分な衛星信号が無い場合において、本発明の方法によって較正されるネットワークタイミングから衛星時間基準が得られ、従って、必要とされる衛星信号の数を低減することができる。例えば、三次元位置プラス時間の解は、４つの衛星の信号から得られる測定値を必要とする。時間成分が同期マーカによって提供される場合には、三次元位置の解は、３つの衛星信号だけを用いて得ることができる。このように、本発明はまた、衛星からの信号の代わりに同期マーカを用いた位置を算出する段階を含む。
【００７１】
本発明は、衛星測位システムと地上通信送信器のネットワークからの信号を用いたシステムとを組合せた混成型アーキテクチャを提供する。地上無線ネットワークからの信号の測定値を用いて、これらの信号間のタイミング関係のリストを生成し維持することができ、このリストは衛星測位システムの時間基準にリンクしている。
【００７２】
衛星測位システムは、ＧＰＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ又は他のいかなるものであってもよい。地上送信器のネットワークは、ＧＳＭ、ＷＣＤＭＡ又は他のセルシステムに基づくセルラー式移動電話ネットワークとすることができ、或いは、ラジオ又はＴＶ放送用に使用される送信器ネットワーク、若しくは異なる地上無線ネットワークとすることができる。
【００７３】
発生する位置は通常あるプロセスに従う。低精度のセルレベルの位置は直ちに利用可能であり、続いてネットワーク導出位置、更に少し後で衛星導出の位置が続く。
【００７４】
衛星システムを用いた位置を支援によっても計算できない場合、本発明は地上ネットワークタイミング測定に基づいた位置を提供することができる。これは、支援無しの衛星測位と比較して完全な地点不具合を回避するより堅牢なシステムを提供する。
【００７５】
地上ネットワーク信号からの支援データの生成が可能でない場合でも、衛星位置が尚も利用可能である。
【００７６】
時間補助及び位置補助の自律的提供は、伝送時間オフセットのリストの維持から得られるより迅速な最初の位置決定時間、より長いバッテリ寿命、又はより少ない通信使用量などといった、精度改善以外の方法で恩恵を受けることができる。このことはまた、必要な相関器がより少なくなるので、衛星測位システムに対してより単純なシリコンチップの使用が可能となる。
【００７７】
衛星時間基準と無線ネットワークとの関係は、自律的又は部分補助の位置決定を行うことにより最初に確立することができる。別の何らかの衛星位置の決定は、補助を受ける場合でも、衛星と地上無線ネットワークとの間のタイミング関係を維持するのに用いることができる。
【００７８】
地上ネットワーク送信器の位置及びアイデンティティは、データベースサーバから得ることができる。ネットワークベースの計算ノード（サーバ）の支援なしで計算が全て端末で行われる場合には、ネットワーク送信器情報は、通信ネットワークによって同報通信することができ、又はＣＤＲＯＭ、フラッシュメモリデバイス、又は手動入力等のオフラインソースから得ることができる。この情報は、比較的静的であり、頻度の少ない更新しか必要ではない。
【００７９】
本発明は、衛星測位及び地上ＯＴＤＡ測位の両方の使用により、複合環境にわたる屋外及び屋内での端末の連続したシームレスな追跡を可能にする、移動中の端末の追跡に特に適している。
【００８０】
好ましくは、本発明が組み込まれる移動端末は、ＧＳＭ又はＷＣＤＭＡネットワーク及びＧＰＳ受信器上で動作する移動セルラー受信器を含む。
【００８１】
本発明はまた、衛星測位システム構成要素を収容する端末内にロードされたときに、端末が本発明の方法を実施することを可能にする命令セットを保持する媒体を含む。
【００８２】
本発明はまた、衛星測位システムの移動端末を含み、該端末は、未較正の安定したシステムからの信号が利用可能であり、該未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ衛星測位システムからの信号が利用可能である第１の端末位置において、衛星測位システムから抽出される較正済み時間情報と、未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、第２の端末位置において受信される未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、第２の端末位置における未較正の安定したシステムからの信号の既知の又は求められた移動時間と求められた時間オフセットとから較正する較正手段とを備える。
【００８３】
本発明はまた、衛星測位システムの移動端末を含み、該端末は、第１の未較正の安定したシステムからの信号が利用可能であり、該第１の未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ衛星測位システムからの信号が利用可能である第１の端末位置において、衛星測位システムから抽出される較正済み時間情報と、第１の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、第１及び第２の未較正の安定したシステムからの信号が利用可能であり、該第１及び第２の未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められる第２の端末位置において、第１の未較正のシステムから抽出される未較正時間情報と第２の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の第２の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、第３の端末位置において受信される第２の未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、第３の端末位置における第２の未較正の安定したシステムからの信号の既知の又は求められた移動時間と、第１及び第２の求められた時間オフセットとから較正する較正手段とを備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８４】
本発明、及び本発明を導入することができるシステムの幾つかの実施例は、添付図面を参照しながらここでより詳細に説明する。
図１は、本発明を具現化するシステムの実施例を示しており、特に衛星測位システムの全体的なアーキテクチャを示す。端末１０１は、ＧＰＳシステム１００の衛星１０２から同報通信される信号を受信する。端末１０１はまた、この事例ではＧＳＭネットワークである地上ネットワークのトランシーバ基地局１０３（ＢＴＳ）によって同報通信される信号を受信する。
【００８５】
図２は、図１に示されたシステムで用いられている移動端末１０１の主要機能構成要素を示している。端末１０１は、パッチアンテナ２０３を介してＧＰＳシステム１００の衛星からの信号を受信するための受信器を収容するＧＰＳモジュール２０１と、アンテナ２０４を介してＧＳＭ無線ネットワーク１０７からの信号を受信するための受信器を収容するＧＳＭモジュール２０２と、メモリ、処理回路、及び移動端末内のこのようなデバイスに通常付随するソフトウェアプログラム（図示せず）を含む汎用プロセッサ２０５と、端末１０１用クロック信号を供給する発振器回路２０６と、汎用プロセッサ上で実行されるソフトウェアプログラム２０９とを含む。このプログラム２０９及び汎用プロセッサ２０５は、計算ノードを構成する。ロケータモジュール２０７及びネットワークタイミングリスト２０８はソフトウェアプログラム２０９の一部である。
【００８６】
図３は、別の端末１０１における同様の機能構成要素を示している。この事例では計算ノードは、ネットワーク１０７に接続されるサーバ３０１内に存在する。端末１０１は、ＧＳＭネットワークの通常の通信の一部である通信リンク３０２を介してサーバ３０１と通信する。サーバ３０１は、ロケータモジュール３０４及びネットワークタイミングリスト３０５を含むソフトウェアモジュールを実行するプロセッサ３０３を収容する。
【００８７】
図２又は図３のいずれにおいても、ＧＳＭモジュール２０２はまた、端末と信号を入出力する機能を有するユーザインターフェース（図示せず）と、あらゆるＧＳＭ端末の標準機構である信号プロセッサ（図示せず）とを含み、該信号プロセッサは、観測到達時間差（ＯＴＤＡ）、受信信号強度、送信器識別、及び＄＄＄１で記載されているようにＧＳＭモジュール２０２によってＢＴＳ１０３から受信される信号の他のタイミング測定値などのネットワーク測定を行う機能を提供し、＄＄＄１の詳細は引用により本明細書に組み込まれる。
【００８８】
図２に示している端末では、これらの測定値は汎用プロセッサ２０５に渡され２１４、同プロセッサは、ソフトウェアモジュール２０７において本出願人のＷＯ−Ａ−００／７３８１４に記載されている方法を用いてＧＳＭネットワーク１０７のＢＴＳ１０３によって同報通信される信号の測定される観測到達時間差から伝送時間オフセット値（ＴＴＯ−上記の式１における値α）のリストを計算する。この算出はまた、ＢＴＳ１０３の地理的位置が既知であることを必要とし、ＷＯ−Ａ−００／７３８１４で記載されているように、これらはデータベースから得られる。これらの値αはネットワークタイミングリスト２０９に記憶される。
【００８９】
図３に示す端末では、ＯＴＤＡの値は通信リンク３０２を介してサーバ３０１に渡される。次いで、計算がロケータモジュール３０４内で実行され、値αがネットワークタイミングリスト３０５内に記憶される。しかしながらこの事例では、上述の式２に示すような値αを値βに変換するための別の計算が実行される。次いで、これらの値βは、通信リンク３０２を介して端末１０１に返信され、ここでネットワークタイミングリストミラー３０８内に記憶される。
【００９０】
図２又は図３のいずれかの端末１０１内のＧＰＳモジュール２０１は、ＧＰＳシステム１００の衛星１０２からの信号を受信して測定する。該モジュールは、衛星ネットワーク１００からの信号のタイミング測定値を用いて以下に説明するように端末位置を計算する。
【００９１】
図２はまた、端末１０１内の更なる信号送信及びデータフローを更に示している。発振器回路２０６は、ＧＰＳモジュール２０１及びＧＳＭモジュール２０２の両方にクロックタイミング信号を供給する。モジュール２０２によって受信されるＧＳＭネットワークのサービス中のセルの信号を用いて、発振器の周波数を調節し、これにより、該周波数が受信ＧＳＭ信号と整合し、すなわち調節された発振器のクロック信号から発生する信号が受信ＧＳＭ信号の周波数と整合するようにする。発振器２０６から発生するクロック信号は、ＧＰＳモジュール２０１に供給され２１１、同様にＧＳＭモジュール２０２に供給される２１６。ＧＳＭモジュール２０２により測定されたＯＴＤＡ値及び他の測定値は、リンク２１４を介して汎用プロセッサ２０５に渡される。ＧＳＭモジュール２０２によってＧＳＭネットワーク１０７に送信されることになるデータは、汎用プロセッサ２０５からリンク２１５を介して渡される。ＧＰＳ時間を示す信号は、ＧＰＳモジュール２０１からリンク２１２を介して汎用プロセッサ２０５に渡される。本発明従って生成される同期マーカ信号は、汎用プロセッサ２０５からリンク２１３を介してＧＰＳモジュール２０１に渡される。
【００９２】
ＧＰＳタイミング信号２１２は、図２又は図３のいずれかの実施例においてソフトウェアを用いて、ネットワークタイミングリスト２０８、３０８内に保持する伝送時間オフセット値（値α）のリストの１つ又はそれ以上の要素についてＧＰＳシステム１００の時間基準の関係を確立するのに用いられる。この関係は、以下の表１に示されている。この表は、ＧＳＭネットワーク１０７の５つのＢＴＳ１０３Ａ〜Ｅ（１列目）の各々について、汎用プロセッサ２０５においてモジュール２０２のＧＳＭ受信器によって受信される信号からある基準（「第３の基準」）に対して算出された伝送時間オフセット値（２列目）を示している。時間はマイクロ秒単位で表され、測定方法がこの程度まではあいまいであったため、±１／２バーストとして表されるモジュロ１バースト長（約５７７μｓ）である。この事例では、第３の基準はリストのある要素（１０３Ｃ）の伝送時間オフセット値として算出された。３列目は、ＧＰＳ時間基準に対する伝送時間オフセットのリストである。この特定の実施例では、第３の基準とＧＰＳ時間基準との間の時間オフセットは、以下に説明するように６７４１３．８８μｓであった。
【００９３】
表１
【００９４】
図２の移動端末の動作のフローチャートが図４に示されている。端末１０１を起動した後しばらくして、段階４０１で「事前端末位置」にて第１のセットのＢＴＳ信号測定が行われる。その後、段階４０２で「第１の端末位置」にて第２のセットのＢＴＳ信号測定が行われる。段階４０３において、これら２つの測定セットを用いてネットワーク伝送時間オフセット（値α）のリストを計算する。段階４０２では、追加のＢＴＳ信号測定が周期的に行われ、各測定セットの後で段階４０３において、ＢＴＳ信号の伝送時間オフセットのリストが更新される。
【００９５】
これとは別に段階４１０において、ＧＰＳ受信器は、衛星４１２からの信号を収集及び測定し、段階４１２で、ＧＰＳ時間基準を表す信号２１２が生成される。この信号は、段階４０８において第３の基準に関連付けられ、これに対して段階４０３で生成された時間オフセットのリストが確定される。
【００９６】
段階４０４において位置要求が行われると（「第２の端末位置」において）、段階４０５で、従来通りにＧＰＳモジュール２０１内に維持されているローカル衛星情報データベース４１１から最新の衛星データのセットがロードされる。段階４０７でＧＳＭネットワーク信号を用いて位置が算出され、初期位置としてリンク２１７を介してＧＰＳモジュール２０１に供給される。
【００９７】
同期マーカ２１３は、段階４０９で汎用プロセッサ２０５において生成される。段階４０８において求められたＧＰＳ時間基準と第３の基準との間の関係は、発振器回路２０６の調節に用いられるＢＴＳ１０３からの信号伝送遅延を見込むことによって端末位置（段階４０７において算出された）を考慮するように調節される。
【００９８】
段階４０９において、同期マーカ２１３により提供される時間支援は、ＧＰＳモジュール２０１による衛星信号の収集の改善を目的として信号探索空間を定義するのに用いられる。
【００９９】
段階４０５で生成された衛星情報、段階４０７で生成された初期位置推定値、及び段階４０９で生成された時間支援（同期マーカ２１３）の助けにより段階４１０で衛星信号が収集及び測定される。受信衛星信号からデコードされた衛星情報は、後続の測位試行で使用するためにローカル衛星情報データベース４１１内に記憶される。
【０１００】
移動受信器の位置は、段階４１０で収集された衛星信号を用いて段階４１３において計算され、この位置は、段階４１４で、例えば移動端末１０１内又は外部サーバ上で実行しているソフトウェアである要求アプリケーションに出力される。
【０１０１】
使用時には、ＢＴＳ伝送時間オフセットのタイミングモデルが上述のように確立され、ＧＰＳ時間基準が、例えば「晴天」条件下で行われたものなどのいかなるＧＰＳ位置決定においても測定される。このようにして、ＧＰＳ時間基準と地上伝送時間オフセットとの間の関係が確立され、これらは上述のような悪条件下での後続のＧＰＳ位置決定を助けるのに使用される。
【０１０２】
直前で説明した実施形態は、端末１０１がＧＳＭネットワーク１０７との通信を必要とせずに動作する。従って、ＢＴＳによって同報通信される信号端末が受信可能であることだけを除いて、端末をネットワーク上で登録する（端末がネットワークに送信することを伴う）必要はない。
【０１０３】
上述のように、伝送時間オフセットリストの算出はまた、無線リンクを介して端末に接続されているサーバで行うこともできる。従ってここで、端末１０１がＧＳＭネットワークで用いられ且つ該ネットワークに接続されたサーバ３０１においてこの算出が実行される、図３の端末を用いた別の実施形態を説明する。端末とサーバとの間の通信は、この事例ではショートメッセージサービス（ＳＭＳ）を介しているが、例えばＧＰＲＳ又は他のあらゆる好都合な手段を介したものであってもよい。
【０１０４】
図５は、この特定の事例に対するフローチャートを示している。これは、段階４０１及び４０７の削除並びに段階４０２ａ及び４０３ａの追加を除いては図４に示すものと同じである。この事例では、ＧＳＭネットワーク信号の時間オフセットは、段階４０２で測定され、段階４０２ａにおいてネットワークサーバ３０１に送信され、ここで段階４０３において算出が行われる。その後、段階４０３ａにおいて、値βのリストが端末に返信される。
【０１０５】
次に、通信ネットワークに接続された他のサーバと端末が通信することができる測位システムにおいて本発明が含まれる別の実施形態を説明する。
本発明を具現化するシステムの別の１つの実施例が図６に示されている。この実施例には、インターネット１０８を介して接続される外部アプリケーションサーバ１０６と、ＧＳＭネットワーク１０７と、端末１０１との間の通信リンク１１０ａ〜ｃが含まれる。端末１０１とＧＳＭネットワーク１０７との間の通信リンク１１０ａは無線である。ネットワーク１０７とインターネット１０８との間の通信リンク１１０ｂは通常、ケーブル接続として実装される。通信リンク１１０ｃは、サーバ１０６をインターネット１０８に接続し、この場合も通常ケーブル接続として実装されている。
【０１０６】
動作中、サーバ１０６上に常駐するアプリケーションは、端末１０１の位置を要求し、該端末は、前記実施例において説明したのと同じ方法で端末位置を計算する。結果として得られる位置は、通信リンク１１０ａ〜ｃを用いて要求しているアプリケーションに戻される。
【０１０７】
本発明を具現化する別の構成が図７に示されている。この事例では、リンク１１０ｄを介してインターネット１０８に接続された別のサーバ１０５が、衛星軌道、クロック補正情報、及びＢＴＳ１０３の地理的位置のようなＧＳＭネットワーク１０７についての情報等の静的及び半静的構成情報を収載する。この情報は、端末１０１に同報通信される。
【０１０８】
前記段落で説明されたもの（図７のシステムを用いて）と同様の別の構成では、構成情報は上述の通信リンク１１０を用いて端末１０１による要求に応じて検索される。サーバ１０５から得られた情報は、特に端末の初回動作において端末１０１内のローカル衛星情報データベースを補足するのに用いられる。初期位置の推定及びタイミング支援は、第１の実施形態と同様にローカルに生成される。
【０１０９】
更に別の実施形態が図８に示されている。この事例では、ＧＰＳ位置の算出機能は端末１０１から分離されており、端末は、該端末の位置を計算するために用いられる外部位置算出デバイス１０９と通信する。位置算出デバイス１０９に提供されるＧＰＳタイミング測定値は、端末１０１内で測定される。
【０１１０】
本発明がＧＰＳ以外の衛星ナビゲーションシステム（例えばＧａｌｉｌｅｏ、Ｂｅｉｄｏｕ、Ｃｏｍｐａｓｓ、ＱＺＳＳ、及びＧｌｏｎａｓｓ）に同様に且つ非限定的に適用されることは当業者にとは明らかであろう。本発明がまた、ＧＳＭ（例えばＣＤＭＡ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＴＤＳ−ＣＤＭＡ、ＰＤＣ、ＩＤｅｎ）及び地上送信器の他のネットワーク（例えば公共放送ネットワーク、デジタルラジオ及びテレビ、他）以外の通信システムに同様に且つ非限定的に適用されることも当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明が導入された衛星測位システムの全体的なアーキテクチャを示す概略図である。
【図２】本発明のシステムにおいて用いるための第１の移動端末の主要機能構成要素、並びに該移動端末における信号送信及びデータフローを示す概略図である。
【図３】本発明のシステムにおいて用いるための別の移動端末の主要機能構成要素、並びに該移動端末内及び同移動端末からの信号送信及びデータフローを示す概略図である。
【図４】図２の移動端末を用いて図１のシステムにおいて位置を計算するのに用いられるプロセスを示すフローチャートである。
【図５】図３の移動端末を用いて図１のシステムにおいて位置を計算するのに用いられるプロセスを示すフローチャートである。
【図６】端末が位置情報を交換するためにネットワークアプリケーションと通信する別のアーキテクチャを示す概略図である。
【図７】通信リンクを用いてサーバから展開されているネットワークについての幾らかの情報をプロセスが得ることができる別のアーキテクチャを示す概略図である。
【図８】端末の外部にあり該端末が通信するデバイスによって位置計算を行うことができる別のアーキテクチャを示す概略図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１０１ 移動端末
１００ 衛星測位システム
１０２ 衛星
１０７ ＧＳＭネットワーク
１０３ 送信器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
較正済みシステムによって搬送される較正済み時間情報を抽出することができる信号を受信可能であり、未較正の安定したシステムによって搬送される未較正時間情報を抽出することができる信号を受信可能な１つ又はそれ以上の受信器を有する移動端末内の前記未較正時間情報を較正する方法であって、
前記未較正の安定したシステムからの信号が利用可能であり、該未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ前記較正済みシステムからの信号が利用可能である第１の端末位置において、前記較正済みシステムから抽出される較正済み時間情報と前記未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の時間オフセットを求める段階と、
第２の端末位置において受信される前記未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、前記第２の端末位置における前記未較正の安定したシステムからの前記信号の既知の又は求められた移動時間と前記求められた時間オフセットとから較正する段階と、
を含む方法。
【請求項２】
較正済みシステムによって搬送される較正済み時間情報を抽出することができる信号を受信可能であり、第１及び第２の未較正の安定したシステムによって搬送される未較正時間情報を抽出することができる信号を受信可能な１つ又はそれ以上の受信器を有する移動端末内の前記未較正時間情報を較正する方法であって、
前記第１の未較正の安定したシステムからの信号が利用可能であり、前記第１の未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ前記較正済みシステムからの信号が利用可能である第１の端末位置において、前記較正済みシステムから抽出される較正済み時間情報と、前記第１の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の第１の時間オフセットを求める段階と、
前記第１及び第２の未較正の安定したシステムからの該信号は利用可能であり、前記第１及び第２の未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められる第２の端末位置において、前記第１の未較正のシステムから抽出される未較正時間情報と前記第２の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の第２の時間オフセットを求める段階と、
第３の端末位置において受信される前記第２の未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、前記第３の端末位置における前記第２の未較正の安定したシステムからの前記信号の既知の又は求められた移動時間と前記第１及び第２の求められた時間オフセットとから較正する段階と、
を含む方法。
【請求項３】
前記未較正の安定したシステムから前記端末によって受信される信号の移動時間は、前記未較正の安定したシステムから前記端末によって受信される信号のタイミングアドバンス又は往復移動時間の値から導出されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記未較正の安定したシステムから前記端末によって受信される信号の移動時間は、前記端末と前記未較正の安定したシステムとの相対位置から算出されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記未較正の安定したシステムの位置はデータベースから得られることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記未較正の安定したシステムの位置は、前記未較正の安定したシステムから前記端末によって受信される信号からデコードされることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記端末の位置は、前記未較正の安定したシステムから前記端末によって受信される前記信号の測定を用いて算出されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項８】
地上ネットワーク内の送信源からの信号と時間基準を有する衛星測位システムの衛星からの信号とを受信することができ、前記較正済み時間情報が同期マーカによって搬送される移動端末内で使用するための請求項１に記載の方法が更に、
事前の端末位置において、前記地上ネットワーク内の複数の送信源から前記端末によって受信される前記信号の時間、位相、又は周波数における第１の基準に対する相対オフセットを測定する段階と、
前記第１の端末位置において、前記同一の送信源から前記端末によって受信される前記信号の時間、位相、又は周波数における第２の基準に対する相対オフセットを測定する段階と、
前記送信源によって送信され且つ前記端末によって受信される前記信号の伝送時間オフセットを第３の基準に対して算出する段階と、
前記相対伝送時間オフセットのリストを構築する段階と、
前記第１の端末位置を算出する段階と、
を更に含み、
前記時間オフセットは、前記第３の基準と前記衛星測位システムの時間基準との間で求められ、
前記方法が更に、
前記第２の端末位置において衛星時間基準の時間情報を求めることが必要とされるときには、前記地上ネットワーク内の前記複数の送信源のうちの少なくとも３つから前記端末によって受信される前記信号の時間、位相、又は周波数における前記第３の基準に対する相対オフセットを測定し、前記端末の第２の位置を求め、前記伝送時間オフセットのリストの１つ又はそれ以上の要素、前記第２の端末位置、及び前記第３の基準と前記衛星測位システムの時間基準との間の前記時間オフセットを用いて前記衛星測位システムの時間基準に対する同期マーカを生成する段階と、
を含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
地上ネットワーク内の送信源からの信号と時間基準を有する衛星測位システムの衛星からの信号とを受信することができる移動端末内で使用するための請求項１に記載の方法であって、
前記較正済み時間情報は同期マーカによって搬送され、
前記方法が更に、
事前の端末位置において、前記地上ネットワーク内の複数の送信源から前記端末によって受信される前記信号の時間、位相、又は周波数における第１の基準に対する相対オフセットを測定する段階と、
前記第１の端末位置において、前記同一の送信源から前記端末によって受信される前記信号の時間、位相、又は周波数における第２の基準に対する相対オフセットを測定する段階と、
前記送信源によって送信され且つ前記端末によって受信される前記信号の伝送時間オフセットを第３の基準に対して算出する段階と、
前記相対伝送時間オフセットのリストを構築する段階と、
前記第１の端末位置を算出する段階と、
を更に含み、
前記時間オフセットは、前記第３の基準と前記衛星測位システムの時間基準との間で求められ、
前記方法が更に、
前記衛星測位システムからの前記信号が損なわれたか又は利用可能でない前記第２の端末位置において、前記地上ネットワーク内の同一又は他の送信源のうちの少なくとも１つから前記端末によって受信される前記信号の時間、位相、又は周波数における第４の基準に対する前記相対オフセットを測定する段階と、
前記送信源によって送信され且つ前記端末によって受信される前記信号の伝送時間オフセットを第５の基準に対して算出する段階と、
前記相対伝送時間オフセットのリストを構築する段階と、
前記第２の端末位置を算出する段階と、
を含み、
前記時間オフセットが前記第５の基準と前記第３の基準との間で求められ、
前記方法が更に、
前記第３の端末位置において衛星時間基準の時間情報を求めることが必要とされるときには、前記地上ネットワーク内の前記送信源のうちの少なくとも３つから前記端末によって受信される前記信号の時間、位相、又は周波数における前記第５の基準に対する相対オフセットを測定し、前記端末の前記第３の位置を求め、前記伝送時間オフセットのリストの１つ又はそれ以上の要素、前記第２の端末位置、前記第３の端末位置、前記第５の基準と前記第３の基準との間の前記時間オフセット、及び前記第３の基準と前記衛星測位システムの時間基準との間の前記時間オフセットを用いて前記衛星測位システムの時間基準に対する同期マーカを生成する段階と、
を含む請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
前記移動端末は、通信リンクを介して前記端末に接続されたサーバによって支援され、前記サーバは、前記未較正の安定したシステムからの前記未較正時間情報の抽出に必要な計算を実行することを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記第１、第２、第３、第４、及び第５の基準のうちのいずれか２つ又はそれ以上が同一の基準であることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記基準の１つ又はそれ以上は受信器によって受信される信号であることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記基準の１つ又はそれ以上は前記移動端末内でローカルに生成される信号であることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
地上ネットワーク内の送信源からの信号、及び時間基準を有する衛星測位システムの衛星からの信号を受信することができる前記移動端末内で使用するため、前記移動端末が通信リンクを介して前記端末に接続されたサーバによって支援され、前記サーバが前記未較正の安定したシステムからの前記未較正時間情報の抽出に必要な計算を実行する請求項１に記載の方法であって、
前記較正済み時間情報は同期マーカによって搬送され、
前記方法が更に、
第１の端末位置において、前記地上ネットワーク内の複数の送信源から前記端末によって受信される前記信号の時間、位相、又は周波数における前記相対オフセットを測定する段階と、
前記測定値を計算ノードに送信する段階と、
前記第１の端末位置を算出する段階と、
前記送信源によって送信され且つ前記端末によって受信される前記信号の伝送時間オフセットをある基準に対して算出する段階と、
前記それぞれの送信源からの信号の算出された第１の端末位置に対する送信遅延について前記伝送時間オフセットを調節する段階と、
前記調節された相対伝送時間オフセットの第１のリストを構築する段階と、
前記調節された相対伝送時間オフセットの前記第１のリストを前記端末に送信する段階と、
を含み、
前記時間オフセットは、前記基準と前記衛星測位システムの時間基準との間で求められ、
前記方法が更に、
第２の端末位置において衛星時間基準の時間情報を求めることが必要とされるときには、前記地上ネットワークにおいて、少なくとも１つが前記第１の端末位置で測定されている複数の前記送信源から前記端末によって受信される前記信号の時間、位相、又は周波数における相対オフセットを測定する段階と、
前記測定値を計算ノードに送信する段階と、
前記第２の端末位置を算出する段階と、
前記送信源によって送信され且つ前記端末によって受信される前記信号の伝送時間オフセットをある基準に対して算出する段階と、
前記それぞれの送信源からの前記信号の算出された第２の端末位置に対する送信遅延について前記伝送時間オフセットを調節する段階と、
前記調節された相対伝送時間オフセットの第２のリストを構築する段階と、
前記調節された相対伝送時間オフセットの前記第２のリストを前記端末に送信する段階と、
前記調節された伝送時間オフセットの前記第１及び第２のリストの各々の１つ又はそれ以上の前記要素、前記第２の端末位置、及び前記基準と前記衛星測位システムの時間基準との間の前記時間オフセットを用いて前記衛星測位システムの時間基準に対する同期マーカを生成する段階と、
を含む請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項１５】
較正済みシステムによって搬送される較正済み時間情報を抽出することができる信号を受信可能であり、未較正の安定したシステムによって搬送される未較正時間情報を抽出することができる信号を受信可能な１つ又はそれ以上の受信器を有する移動端末内の前記未較正時間情報を較正するシステムであって、
前記未較正の安定したシステムからの前記信号が利用可能であり、前記未較正の安定したシステムからの前記信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ前記較正済みシステムからの信号が利用可能である第１の端末位置において、前記較正済みシステムから抽出される較正済み時間情報と前記未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、
第２の端末位置において受信される前記未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、前記第２の端末位置における前記未較正の安定したシステムからの前記信号の既知の又は求められた移動時間と前記求められた時間オフセットとから較正する較正手段と、
を含むシステム。
【請求項１６】
較正済みシステムによって搬送される較正済み時間情報を抽出することができる信号を受信可能であり、第１及び第２の未較正の安定したシステムによって搬送される未較正時間情報を抽出することができる信号を受信可能な１つ又はそれ以上の受信器を有する移動端末内において未較正時間情報を較正するシステムであって、
前記第１の未較正の安定したシステムからの前記信号は利用可能であり、前記第１の未較正の安定したシステムからの前記信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ前記較正済みシステムからの信号が利用可能である第１の端末位置において、前記較正済みシステムから抽出される較正済み時間情報と、前記第１の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の第１の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、
前記第１及び第２の未較正の安定したシステムからの前記信号は利用可能であり、前記第１及び第２の未較正の安定したシステムからの前記信号の移動時間が既知であるか又は求められる第２の端末位置において、前記第１の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報と、前記第２の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の第２の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、
第３の端末位置において受信される前記第２の未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、前記第３の端末位置における前記第２の未較正の安定したシステムからの前記信号の既知の又は求められた移動時間と前記第１及び第２の求められた時間オフセットとから較正する較正手段と、
を含むシステム。
【請求項１７】
較正済みシステムによって搬送される較正済み時間情報を抽出することができる信号を受信可能であり、未較正の安定したシステムによって搬送される未較正時間情報を抽出することができる信号を受信可能な１つ又はそれ以上の受信器を有する移動端末を含む請求項１５又は請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記移動端末は、較正済みシステムによって搬送される較正済み時間情報の抽出することができる信号を受信することができる第１の受信器と、未較正の安定したシステムによって搬送される未較正時間情報を抽出することができる第２の受信器とを含むことを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記移動端末は、第２の未較正の安定したシステムによって搬送される未較正時間情報を抽出することができる信号を受信することができる第３の受信器を更に含むことを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
前記時間オフセット定量手段は、衛星測位システムの移動端末内に配置されていることを特徴とする請求項１５から１９のいずれかに記載のシステム。
【請求項２１】
前記較正手段は、衛星測位システムの移動端末内に配置されていることを特徴とする請求項１５から２０のいずれかに記載のシステム。
【請求項２２】
前記較正済みシステムは、前記移動端末に配置されたクロックを含むことを特徴とする請求項１５から２１のいずれかに記載のシステム。
【請求項２３】
前記較正済みシステムは、衛星測位システムの１つ又はそれ以上の衛星であることを特徴とする請求項１５から２１のいずれかに記載のシステム。
【請求項２４】
前記未較正システムは、無線システムの１つ又はそれ以上の送信器であることを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載のシステム。
【請求項２５】
前記１つ又はそれ以上の送信器は、同報通信システムの送信器であることを特徴とする請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記１つ又はそれ以上の送信器は、通信システムの送信器であることを特徴とする請求項２４に記載のシステム。
【請求項２７】
前記未較正の安定したシステムから前記端末によって受信される信号の移動時間は、前記未較正の安定したシステムから前記端末によって受信される信号のタイミングアドバンス又は往復移動時間の値から導出されることを特徴とする請求項１５から２６のいずれかに記載のシステム。
【請求項２８】
前記未較正の安定したシステムから前記端末によって受信される信号の移動時間は、前記端末と前記未較正の安定したシステムとの相対位置から算出されることを特徴とする請求項１５から２６のいずれかに記載のシステム。
【請求項２９】
前記未較正の安定したシステムの位置はデータベースから得られることを特徴とする請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記データベースは、前記移動端末内で維持されていることを特徴とする請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
前記データベースは、使用時に前記移動端末を接続することができるサーバ内で維持されることを特徴とする請求項２９に記載のシステム。
【請求項３２】
前記未較正の安定したシステムの位置は、前記未較正の安定したシステムから前記端末によって受信される信号からデコードされることを特徴とする請求項２８に記載のシステム。
【請求項３３】
前記端末の位置は、前記未較正の安定したシステムから前記端末によって受信される前記信号の測定を用いて算出されることを特徴とする請求項２８に記載のシステム。
【請求項３４】
前記未較正の安定したシステムは、前記移動端末内で動作するクロックを含むことを特徴とする請求項１５から３３のいずれかに記載のシステム。
【請求項３５】
衛星測位システム構成要素を収容する移動端末にロードされたときに、前記端末が請求項１から１４のいずれかに記載の方法を実施することを可能にする命令セットを保持する媒体。
【請求項３６】
衛星測位システムの移動端末であって、該端末が、
未較正の安定したシステムからの信号が利用可能であり、該未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ前記衛星測位システムからの前記信号が利用可能である第１の端末位置において、前記衛星測位システムから抽出される較正済み時間情報と、未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、
第２の端末位置において受信される前記未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、前記第２の端末位置における前記未較正の安定したシステムからの前記信号の既知の又は求められた移動時間と前記求められた時間オフセットとから較正する較正手段と、
を含む移動端末。
【請求項３７】
衛星測位システムの移動端末であって、該端末が、
第１の未較正の安定したシステムからの信号が利用可能であり、該第１の未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ前記衛星測位システムからの前記信号が利用可能である第１の端末位置において、前記衛星測位システムから抽出される較正済み時間情報と、前記第１の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、
前記第１及び第２の未較正の安定したシステムからの前記信号が利用可能であり、該第１及び第２の未較正の安定したシステムからの前記信号の移動時間が既知であるか又は求められる第２の端末位置において、前記第１の未較正のシステムから抽出される未較正時間情報と前記第２の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の第２の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、
第３の端末位置において受信される前記第２の未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、前記第３の端末位置における前記第２の未較正の安定したシステムからの前記信号の既知の又は求められた移動時間と、前記第１及び第２の求められた時間オフセットとから較正する較正手段と、
を含む端末。
【請求項３８】
較正済みシステムによって搬送される較正済み時間情報を抽出して移動端末の位置を求めることができる信号を受信可能な１つ又はそれ以上の受信器を有する前記移動端末の位置を求める方法であって、前記較正済み時間情報が、請求項１から１４のいずれかに記載の方法に従って較正されることを特徴とする方法。
【請求項３９】
前記未較正の安定したシステムは、前記移動端末内で動作するクロックを含むことを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１】
較正済みシステムによって搬送される較正済み時間情報を抽出することができる信号を受信可能であり、未較正の安定したシステムによって搬送される未較正時間情報を抽出することができる信号を受信可能な１つ又はそれ以上の受信器を有する移動端末内の前記未較正時間情報を較正する方法であって、
前記未較正の安定したシステムからの信号が利用可能であり、該未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ前記較正済みシステムからの信号が利用可能である第１の端末位置において、前記較正済みシステムから抽出される較正済み時間情報と前記未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の時間オフセットを求める段階と、
第２の端末位置において受信される前記未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、前記第２の端末位置における前記未較正の安定したシステムからの前記信号の既知の又は求められた移動時間と前記求められた時間オフセットとから較正する段階と、
を含む方法。
【請求項２】
較正済みシステムによって搬送される較正済み時間情報を抽出することができる信号を受信可能であり、第１及び第２の未較正の安定したシステムによって搬送される未較正時間情報を抽出することができる信号を受信可能な１つ又はそれ以上の受信器を有する移動端末内の前記未較正時間情報を較正する方法であって、
前記第１の未較正の安定したシステムからの信号が利用可能であり、前記第１の未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ前記較正済みシステムからの信号が利用可能である第１の端末位置において、前記較正済みシステムから抽出される較正済み時間情報と、前記第１の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の第１の時間オフセットを求める段階と、
前記第１及び第２の未較正の安定したシステムからの該信号は利用可能であり、前記第１及び第２の未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められる第２の端末位置において、前記第１の未較正のシステムから抽出される未較正時間情報と前記第２の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の第２の時間オフセットを求める段階と、
第３の端末位置において受信される前記第２の未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、前記第３の端末位置における前記第２の未較正の安定したシステムからの前記信号の既知の又は求められた移動時間と前記第１及び第２の求められた時間オフセットとから較正する段階と、
を含む方法。
【請求項３】
前記未較正の安定したシステムから前記端末によって受信される信号の移動時間は、前記未較正の安定したシステムから前記端末によって受信される信号のタイミングアドバンス又は往復移動時間の値から導出されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記未較正の安定したシステムから前記端末によって受信される信号の移動時間は、前記端末と前記未較正の安定したシステムとの相対位置から算出されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記未較正の安定したシステムの位置はデータベースから得られることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記未較正の安定したシステムの位置は、前記未較正の安定したシステムから前記端末によって受信される信号からデコードされることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記端末の位置は、前記未較正の安定したシステムから前記端末によって受信される前記信号の測定を用いて算出されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項８】
地上ネットワーク内の送信源からの信号と時間基準を有する衛星測位システムの衛星からの信号とを受信することができ、前記較正済み時間情報が同期マーカによって搬送される移動端末内で使用するための請求項１に記載の方法が更に、
事前の端末位置において、前記地上ネットワーク内の複数の送信源から前記端末によって受信される前記信号の時間、位相、又は周波数における第１の基準に対する相対オフセットを測定する段階と、
前記第１の端末位置において、前記同一の送信源から前記端末によって受信される前記信号の時間、位相、又は周波数における第２の基準に対する相対オフセットを測定する段階と、
前記送信源によって送信され且つ前記端末によって受信される前記信号の伝送時間オフセットを第３の基準に対して算出する段階と、
前記相対伝送時間オフセットのリストを構築する段階と、
前記第１の端末位置を算出する段階と、
を更に含み、
前記時間オフセットは、前記第３の基準と前記衛星測位システムの時間基準との間で求められ、
前記方法が更に、
前記第２の端末位置において衛星時間基準の時間情報を求めることが必要とされるときには、前記地上ネットワーク内の前記複数の送信源のうちの少なくとも３つから前記端末によって受信される前記信号の時間、位相、又は周波数における前記第３の基準に対する相対オフセットを測定し、前記端末の第２の位置を求め、前記伝送時間オフセットのリストの１つ又はそれ以上の要素、前記第２の端末位置、及び前記第３の基準と前記衛星測位システムの時間基準との間の前記時間オフセットを用いて前記衛星測位システムの時間基準に対する同期マーカを生成する段階と、
を含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
地上ネットワーク内の送信源からの信号と時間基準を有する衛星測位システムの衛星からの信号とを受信することができる移動端末内で使用するための請求項１に記載の方法であって、
前記較正済み時間情報は同期マーカによって搬送され、
前記方法が更に、
事前の端末位置において、前記地上ネットワーク内の複数の送信源から前記端末によって受信される前記信号の時間、位相、又は周波数における第１の基準に対する相対オフセットを測定する段階と、
前記第１の端末位置において、前記同一の送信源から前記端末によって受信される前記信号の時間、位相、又は周波数における第２の基準に対する相対オフセットを測定する段階と、
前記送信源によって送信され且つ前記端末によって受信される前記信号の伝送時間オフセットを第３の基準に対して算出する段階と、
前記相対伝送時間オフセットのリストを構築する段階と、
前記第１の端末位置を算出する段階と、
を更に含み、
前記時間オフセットは、前記第３の基準と前記衛星測位システムの時間基準との間で求められ、
前記方法が更に、
前記衛星測位システムからの前記信号が損なわれたか又は利用可能でない前記第２の端末位置において、前記地上ネットワーク内の同一又は他の送信源のうちの少なくとも１つから前記端末によって受信される前記信号の時間、位相、又は周波数における第４の基準に対する前記相対オフセットを測定する段階と、
前記送信源によって送信され且つ前記端末によって受信される前記信号の伝送時間オフセットを第５の基準に対して算出する段階と、
前記相対伝送時間オフセットのリストを構築する段階と、
前記第２の端末位置を算出する段階と、
を含み、
前記時間オフセットが前記第５の基準と前記第３の基準との間で求められ、
前記方法が更に、
前記第３の端末位置において衛星時間基準の時間情報を求めることが必要とされるときには、前記地上ネットワーク内の前記送信源のうちの少なくとも３つから前記端末によって受信される前記信号の時間、位相、又は周波数における前記第５の基準に対する相対オフセットを測定し、前記端末の前記第３の位置を求め、前記伝送時間オフセットのリストの１つ又はそれ以上の要素、前記第２の端末位置、前記第３の端末位置、前記第５の基準と前記第３の基準との間の前記時間オフセット、及び前記第３の基準と前記衛星測位システムの時間基準との間の前記時間オフセットを用いて前記衛星測位システムの時間基準に対する同期マーカを生成する段階と、
を含む請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
前記移動端末は、通信リンクを介して前記端末に接続されたサーバによって支援され、前記サーバは、前記未較正の安定したシステムからの前記未較正時間情報の抽出に必要な計算を実行することを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記第１、第２、第３、第４、及び第５の基準のうちのいずれか２つ又はそれ以上が同一の基準であることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記基準の１つ又はそれ以上は受信器によって受信される信号であることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記基準の１つ又はそれ以上は前記移動端末内でローカルに生成される信号であることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
地上ネットワーク内の送信源からの信号、及び時間基準を有する衛星測位システムの衛星からの信号を受信することができる前記移動端末内で使用するため、前記移動端末が通信リンクを介して前記端末に接続されたサーバによって支援され、前記サーバが前記未較正の安定したシステムからの前記未較正時間情報の抽出に必要な計算を実行する請求項１に記載の方法であって、
前記較正済み時間情報は同期マーカによって搬送され、
前記方法が更に、
第１の端末位置において、前記地上ネットワーク内の複数の送信源から前記端末によって受信される前記信号の時間、位相、又は周波数における前記相対オフセットを測定する段階と、
前記測定値を計算ノードに送信する段階と、
前記第１の端末位置を算出する段階と、
前記送信源によって送信され且つ前記端末によって受信される前記信号の伝送時間オフセットをある基準に対して算出する段階と、
前記それぞれの送信源からの信号の算出された第１の端末位置に対する送信遅延について前記伝送時間オフセットを調節する段階と、
前記調節された相対伝送時間オフセットの第１のリストを構築する段階と、
前記調節された相対伝送時間オフセットの前記第１のリストを前記端末に送信する段階と、
を含み、
前記時間オフセットは、前記基準と前記衛星測位システムの時間基準との間で求められ、
前記方法が更に、
第２の端末位置において衛星時間基準の時間情報を求めることが必要とされるときには、前記地上ネットワークにおいて、少なくとも１つが前記第１の端末位置で測定されている複数の前記送信源から前記端末によって受信される前記信号の時間、位相、又は周波数における相対オフセットを測定する段階と、
前記測定値を計算ノードに送信する段階と、
前記第２の端末位置を算出する段階と、
前記送信源によって送信され且つ前記端末によって受信される前記信号の伝送時間オフセットをある基準に対して算出する段階と、
前記それぞれの送信源からの前記信号の算出された第２の端末位置に対する送信遅延について前記伝送時間オフセットを調節する段階と、
前記調節された相対伝送時間オフセットの第２のリストを構築する段階と、
前記調節された相対伝送時間オフセットの前記第２のリストを前記端末に送信する段階と、
前記調節された伝送時間オフセットの前記第１及び第２のリストの各々の１つ又はそれ以上の前記要素、前記第２の端末位置、及び前記基準と前記衛星測位システムの時間基準との間の前記時間オフセットを用いて前記衛星測位システムの時間基準に対する同期マーカを生成する段階と、
を含む請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項１５】
較正済みシステムによって搬送される較正済み時間情報を抽出することができる信号を受信可能であり、未較正の安定したシステムによって搬送される未較正時間情報を抽出することができる信号を受信可能な１つ又はそれ以上の受信器を有する移動端末内の前記未較正時間情報を較正するシステムであって、
前記未較正の安定したシステムからの前記信号が利用可能であり、前記未較正の安定したシステムからの前記信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ前記較正済みシステムからの信号が利用可能である第１の端末位置において、前記較正済みシステムから抽出される較正済み時間情報と前記未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、
第２の端末位置において受信される前記未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、前記第２の端末位置における前記未較正の安定したシステムからの前記信号の既知の又は求められた移動時間と前記求められた時間オフセットとから較正する較正手段と、
を含むシステム。
【請求項１６】
較正済みシステムによって搬送される較正済み時間情報を抽出することができる信号を受信可能であり、第１及び第２の未較正の安定したシステムによって搬送される未較正時間情報を抽出することができる信号を受信可能な１つ又はそれ以上の受信器を有する移動端末内において未較正時間情報を較正するシステムであって、
前記第１の未較正の安定したシステムからの前記信号は利用可能であり、前記第１の未較正の安定したシステムからの前記信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ前記較正済みシステムからの信号が利用可能である第１の端末位置において、前記較正済みシステムから抽出される較正済み時間情報と、前記第１の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の第１の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、
前記第１及び第２の未較正の安定したシステムからの前記信号は利用可能であり、前記第１及び第２の未較正の安定したシステムからの前記信号の移動時間が既知であるか又は求められる第２の端末位置において、前記第１の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報と、前記第２の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の第２の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、
第３の端末位置において受信される前記第２の未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、前記第３の端末位置における前記第２の未較正の安定したシステムからの前記信号の既知の又は求められた移動時間と前記第１及び第２の求められた時間オフセットとから較正する較正手段と、
を含むシステム。
【請求項１７】
較正済みシステムによって搬送される較正済み時間情報を抽出することができる信号を受信可能であり、未較正の安定したシステムによって搬送される未較正時間情報を抽出することができる信号を受信可能な１つ又はそれ以上の受信器を有する移動端末を含む請求項１５又は請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記移動端末は、較正済みシステムによって搬送される較正済み時間情報の抽出することができる信号を受信することができる第１の受信器と、未較正の安定したシステムによって搬送される未較正時間情報を抽出することができる第２の受信器とを含むことを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記移動端末は、第２の未較正の安定したシステムによって搬送される未較正時間情報を抽出することができる信号を受信することができる第３の受信器を更に含むことを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
前記時間オフセット定量手段は、衛星測位システムの移動端末内に配置されていることを特徴とする請求項１５から１９のいずれかに記載のシステム。
【請求項２１】
前記較正手段は、衛星測位システムの移動端末内に配置されていることを特徴とする請求項１５から２０のいずれかに記載のシステム。
【請求項２２】
前記較正済みシステムは、前記移動端末に配置されたクロックを含むことを特徴とする請求項１５から２１のいずれかに記載のシステム。
【請求項２３】
前記較正済みシステムは、衛星測位システムの１つ又はそれ以上の衛星であることを特徴とする請求項１５から２１のいずれかに記載のシステム。
【請求項２４】
前記未較正システムは、無線システムの１つ又はそれ以上の送信器であることを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載のシステム。
【請求項２５】
前記１つ又はそれ以上の送信器は、同報通信システムの送信器であることを特徴とする請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記１つ又はそれ以上の送信器は、通信システムの送信器であることを特徴とする請求項２４に記載のシステム。
【請求項２７】
前記未較正の安定したシステムから前記端末によって受信される信号の移動時間は、前記未較正の安定したシステムから前記端末によって受信される信号のタイミングアドバンス又は往復移動時間の値から導出されることを特徴とする請求項１５から２６のいずれかに記載のシステム。
【請求項２８】
前記未較正の安定したシステムから前記端末によって受信される信号の移動時間は、前記端末と前記未較正の安定したシステムとの相対位置から算出されることを特徴とする請求項１５から２６のいずれかに記載のシステム。
【請求項２９】
前記未較正の安定したシステムの位置はデータベースから得られることを特徴とする請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記データベースは、前記移動端末内で維持されていることを特徴とする請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
前記データベースは、使用時に前記移動端末を接続することができるサーバ内で維持されることを特徴とする請求項２９に記載のシステム。
【請求項３２】
前記未較正の安定したシステムの位置は、前記未較正の安定したシステムから前記端末によって受信される信号からデコードされることを特徴とする請求項２８に記載のシステム。
【請求項３３】
前記端末の位置は、前記未較正の安定したシステムから前記端末によって受信される前記信号の測定を用いて算出されることを特徴とする請求項２８に記載のシステム。
【請求項３４】
前記未較正の安定したシステムは、前記移動端末内で動作するクロックを含むことを特徴とする請求項１５から３３のいずれかに記載のシステム。
【請求項３５】
衛星測位システム構成要素を収容する移動端末にロードされたときに、前記端末が請求項１から１４のいずれかに記載の方法を実施することを可能にする命令セットを保持する媒体。
【請求項３６】
衛星測位システムの移動端末であって、該端末が、
未較正の安定したシステムからの信号が利用可能であり、該未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ前記衛星測位システムからの前記信号が利用可能である第１の端末位置において、前記衛星測位システムから抽出される較正済み時間情報と、未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、
第２の端末位置において受信される前記未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、前記第２の端末位置における前記未較正の安定したシステムからの前記信号の既知の又は求められた移動時間と前記求められた時間オフセットとから較正する較正手段と、
を含む移動端末。
【請求項３７】
衛星測位システムの移動端末であって、該端末が、
第１の未較正の安定したシステムからの信号が利用可能であり、該第１の未較正の安定したシステムからの信号の移動時間が既知であるか又は求められ且つ前記衛星測位システムからの前記信号が利用可能である第１の端末位置において、前記衛星測位システムから抽出される較正済み時間情報と、前記第１の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、
前記第１及び第２の未較正の安定したシステムからの前記信号が利用可能であり、該第１及び第２の未較正の安定したシステムからの前記信号の移動時間が既知であるか又は求められる第２の端末位置において、前記第１の未較正のシステムから抽出される未較正時間情報と前記第２の未較正の安定したシステムから抽出される未較正時間情報との間の第２の時間オフセットを求める時間オフセット定量手段と、
第３の端末位置において受信される前記第２の未較正の安定したシステムの信号から抽出される未較正時間情報を、前記第３の端末位置における前記第２の未較正の安定したシステムからの前記信号の既知の又は求められた移動時間と、前記第１及び第２の求められた時間オフセットとから較正する較正手段と、
を含む端末。
【請求項３８】
較正済みシステムによって搬送される較正済み時間情報を抽出して移動端末の位置を求めることができる信号を受信可能な１つ又はそれ以上の受信器を有する前記移動端末の位置を求める方法であって、前記較正済み時間情報が、請求項１から１４のいずれかに記載の方法に従って較正されることを特徴とする方法。
【請求項３９】
前記未較正の安定したシステムは、前記移動端末内で動作するクロックを含むことを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公表番号】特表２００７−５１８９９６（Ｐ２００７−５１８９９６Ａ）
【公表日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５５０１７２（Ｐ２００６−５５０１７２）
【出願日】平成１７年１月２１日（２００５．１．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００５／０５０２５５
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０７１４３０
【国際公開日】平成１７年８月４日（２００５．８．４）
【出願人】（５０６２５４４５５）ケンブリッジ ポジショニング システムズ リミテッド (2)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２１日（２００５．１．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００５／０５０２５５
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０７１４３０
【国際公開日】平成１７年８月４日（２００５．８．４）
【出願人】（５０６２５４４５５）ケンブリッジ ポジショニング システムズ リミテッド (2)
【Ｆターム（参考）】
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