統合サービスデジタル放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）放送テレビジョン信号を使用した位置評定
【課題】デジタルテレビジョン（ＤＴＶ）送信機からのＤＴＶ放送信号に基づいて使用者の位置を決定する。
【解決手段】複数のデジタルテレビジョン（ＤＴＶ）送信機からのＤＴＶ放送信号を使用者端末で受信し、使用者端末と放送ＤＴＶ信号の中の既知成分に基づくＤＴＶ送信機の擬似距離を決定する。決定された擬似距離と各デジタルテレビジョン（ＤＴＶ）送信機に位置に基づくて使用者端末の位置を決定する。
【解決手段】複数のデジタルテレビジョン（ＤＴＶ）送信機からのＤＴＶ放送信号を使用者端末で受信し、使用者端末と放送ＤＴＶ信号の中の既知成分に基づくＤＴＶ送信機の擬似距離を決定する。決定された擬似距離と各デジタルテレビジョン（ＤＴＶ）送信機に位置に基づくて使用者端末の位置を決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に位置決定、特にデジタルテレビジョン（ＤＴＶ）信号を用いた位置決定に係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
永い間、無線信号を用いた２次元の縦／横位置評定システムの手段が存在していた。広く使用されるなかでローランＣやオメガ、そしてトランシットとして知られている衛星を用いたシステムがある。他の衛星システムとしては、ますます人気がでてきた広域位置決定システム（ＧＰＳ）がある。
【０００３】
１９７４年に最初に考案されて、ＧＰＳは位置評定、ナビゲーション、調査、時間移動などに広く使用されている。このＧＰＳは準同期の１２時間軌道にある２４個の軌道衛星の集まりに基づいている。各衛星は正確なクロック信号と擬似雑音信号を送信していて、これらは擬似距離を決定するために正確に追跡することができる。４個またはそれ以上の衛星を追跡することによって、実時間で世界的に３次元で正確な位置決めをすることができる。更に詳しくは、Ｂ．Ｗ．パーキンソンとＪ．Ｊ．スピルカー，Ｊｒ．の広域位置決定システム―理論と応用、巻ＩとＩＩ、ＡＩＡＡ、ワシントンＤＣ、１９９６で与えられている。
【０００４】
ＧＰＳはナビゲーションと位置評定の技術を革新した。しかしながら、ある場合にはＧＰＳはさほど効果的ではない。ＧＰＳ信号は比較的低い出力レベル（１００Ｗ以下）かつ遠距離で送信されるので、受信信号強度は比較的弱い（全方向アンテナで受信すると−１６０ｄＢｗのオーダーである）。この結果、この信号は妨害がある場合や建物の内部では、辛うじて役に立つか、または全く役に立たない。
【０００５】
位置測定に国営テレビジョンシステム機構（ＮＴＳＣ）テレビジョン信号を用いたシステム提案があった。この提案は“テレビジョン放送信号を用いた位置決定システムと方法”と題し、１９９６年４月２３日に特許になった米国特許第５，５１０，８０１号で見ることができる。しかしながら、現在のアナログＴＶ信号はＴＶセット掃引回路の比較的雑な同期を意図した横と縦の同期パルスを含んでいる。更に、２００６年に連邦通信議会（ＦＣＣ）はＮＴＳＣ送信機の停止を考え、さらにその有効な帯域を他のもっと有益と見做される目的のためにオークションをかけて再割り当てをすると言っている。
【発明の概要】
【０００６】
概して、一態様において、本発明は使用者端末の位置を決定するために方法、装置、計算機が解読可能な媒体を特徴づけるものである。それはデジタルテレビジョン（ＤＴＶ）送信機からのＤＴＶ放送信号を使用者端末で受信すること、ここではＤＴＶ信号は統合サービスデジタル放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）を包含していることと、使用者端末と放送ＤＴＶ信号の中の既知成分に基づくＤＴＶ送信機の擬似距離を決定することと、擬似距離に基づく使用者端末の位置とＤＴＶ送信機の位置を決定することとを包含するものである。
【０００７】
特別な実施においては次の特徴の一つ以上を包含することが出来る。使用者端末の位置を決定することはＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間標準との差に基づく擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することを含むものである。既知成分は散乱されたパイロットキャリアーである。使用者端末の位置を決定することは使用者端末でのローカル時間標準とマスター時間標準とのオフセットの測定と、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とそのオフセットに基づいて使用者端末の位置を決定とを包含する。実施はそのオフセットを用いて使用者端末の連続した位置の決定を包含する。擬似距離の決定はＤＴＶ信号の一部を記憶することと、擬似距離を作るために記憶された部分と使用者端末によって作られた信号との相関を連続的にとることを含むものである。擬似距離を決定することはＤＴＶ信号を、擬似距離を作るためにＤＴＶ信号が受信されると使用者端末で作られる信号と相関をとることを含む。使用者端末の位置の決定は使用者端末が位置する一般的な地理的領域の決定と、擬似距離と全体の地理的領域に基づく使用者端末の位置の決定を含んでいる。全体の地理的領域は使用者端末に通信的に連結された付加的な送信機の通信範囲である。使用者端末の位置の決定は使用者端末の近傍における対流圏伝播速度を測定することと、対流圏伝播速度に基づく擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置の決定をすることを含むものである。使用者端末の位置の決定をすることは使用者端末の近傍における地形高度に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置の決定をすることを含む。実施は使用者端末に通信的に連結された付加的な送信機の識別とＤＴＶ信号に基づく複数のＤＴＶ信号からＤＴＶ信号を選択することを包含している。実施は使用者から位置入力を受け取ることと、位置入力に基づく複数のＤＴＶ信号からＤＴＶ信号を選択することを包含する。実施は位置のはっきりした特徴を集めるために有効なＤＴＶ信号を走査することや、擬似距離を決定するために使用されるＤＴＶ信号を、はっきりした特徴に基づく有効なＤＴＶ信号と既知のはっきりした特徴と既知の位置を照合する記憶テーブルから、選択することを包含している。実施は受信機の自律的な完全性監視（ＲＡＩＭ）の使用を含み、ＤＴＶ送信機からの冗長性を持つ擬似距離に基づく擬似距離の完全性をチェックしている。
【０００８】
概して、一態様おいて、本発明は使用者端末の位置を決定するために方法、装置、計算機が解読可能な媒体を特徴づけるものである。それは使用者端末でデジタルテレビジョン（ＤＴＶ）送信機からのＤＴＶ放送信号を受信することを含むものであり、ここでＤＴＶ信号はヨーロッパ電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）を包含し、ＤＴＶ放送信号に基づいて使用者端末とＤＴＶ送信機との間の擬似距離を決定し、かつその擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定するように構成された位置サーバーに擬似距離を送信する。
【０００９】
特別な実施は以下の特徴の一つ以上を包含することができる。擬似距離を決定することはＤＴＶ放送信号の既知の要素であるＤＴＶ送信機からの送信時刻を決定することと、既知の要素である使用者端末での受信時刻を測定することと、送信時刻と受信時刻の差を測定することを包含する。この既知の要素は散乱されたパイロット信号である。擬似距離の決定はＤＴＶ信号の一部分を保存することを包含し、かつ引き続いて保存した部分と擬似距離を生成するために使用者端末によって生成された信号の相関をとるものである。擬似距離を決定することはこのＤＴＶ信号を、擬似距離を生成するためにＤＴＶ信号が受信されるときに使用者端末によって生成される信号と相関をとることを含むものである。
【００１０】
概して、一態様おいて、本発明は使用者端末の位置を決定するために方法、装置、計算機が解読可能な媒体を特徴づけるものである。それは使用者端末からの擬似距離を受信することを含むものであり、この擬似距離はＤＴＶ送信機によって放送される一つのＤＴＶ信号に基づいて使用者端末と一送信機の間で決定される。ここで、ＤＴＶ信号はヨーロッパ電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）を包含し、この擬似的範囲はＩＳＤＢ−Ｔ信号内の既知の要素に基づいて決定され、そして擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する。
【００１１】
特別な実施は以下の特徴の一つ以上を包含することができる。使用者端末の位置を決定することはＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間基準との差に基づいて擬似距離を調整すること包含し、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する。この既知の要素は散乱されたパイロット信号である。使用者端末の位置を決定することは使用者端末でのローカル時間基準とマスター時間基準とのオフセットを測定することを含み、さらに擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とそのオフセットに基づいて使用者端末の位置を決定する。実施はそのオフセットを用いて使用者端末のその後の位置を決定することを包含する。使用者端末の位置を決定することは使用者端末が位置する全体の地理的領域を決定することを包含し、かつ擬似距離と全体の地理的領域に基づいて使用者端末の位置を決定するものである。全体の地理的領域は使用者端末に通信的に結合された付加的送信機の電波の到達範囲である。使用者端末の位置を決定することは使用者端末の近傍での対流圏伝播速度を測定することを含むものであり、対流圏伝播速度に基づいて擬似距離を調整し、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する。使用者端末の位置を決定することは使用者端末の近傍での地形の高度に基づいて擬似距離を調整することを含むものであり、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する。
【００１２】
本発明の実施に見られる利点は一つ以上の以下の項目を包含するものである。本発明の実施は携帯電話、無線ＰＤＡ（個人デジタル補助器）、ポケットベル、自動車、ＯＣＤＭＡ（直交符号分割多重通信）の送信機とほかのホスト装置の位置付けをするのに使用することが出来る。本発明の実施はすばらしい受信可能範囲を持つＤＴＶ信号を利用するものである。本発明の実施はデジタル放送局に変化を求めるものではない。
【００１３】
このＤＴＶ信号は出力の点で５０ｄＢ以上もＧＰＳより有利であり、衛星システムが提供できるよりもずっと優れた配置をとることができる。この事によって例え妨害があっても、また室内であっても位置指定をすることができる。このＤＴＶ信号は大雑把にＧＰＳの８倍の帯域幅を有しており、それによってマルチパスの影響を最小化することができる。距離測定に使用されるＤＴＶ信号が高出力であって周波数成分が疎らであるお陰で、処理の必要性は最小限である。本発明の実施はＧＰＳ技術が必要とするよりも安価で、低速かつ低電力な装置に適合するものである。
【００１４】
ＧＰＳのような衛星システムと比較して、ＤＴＶ送信機と使用者端末の間の距離は非常にゆっくりと変化する。それ故に、ＤＴＶ信号はドップラー効果によってさほど影響を受けることはない。この事によって信号を長時間にわたって積分することが可能となり、非常に効果的な信号取得ができる。
【００１５】
ＤＴＶ信号の周波数は通常の携帯電話信号の周波数よりも大変低いので、良い伝播特性を有している。例えば、ＤＴＶ信号は携帯電話信号よりもずっと曲折するので、丘によって影響を受けることが少なく、もっと大きな見通し距離を有している。また、この信号は建物や自動車を介して良い伝播特性を有している。更に、本発明の実施は連続的でＩＳＴＢ−Ｔ信号の出力の大きな割合を構成するＩＳＴＢ−Ｔ信号の一要素を利用している。
【００１６】
携帯電話用の地上波到着角度／到着時間位置決めシステムとは異なって、本発明の実施は携帯電話基地局のハードウェアの変更の必要はなく、位置決め精度を１ｍのオーダーで達成することができる。携帯電話の位置決めに使用されるとき、この技術は空気界面、つまりＧＳＭ（広域システム移動電話）か、ＡＭＰＳ（改良型移動電話サービス）か、ＴＤＭＡ（時分割）か、ＣＤＭＡか、または同じ様な物のどれを使用しているかということには無関係である。広帯域のＵＨＦ（極高周波）周波数がＤＴＶ送信機に割り当てられていた。その結果として、冗長性を入れて、吸収やマルチパス、さらに他の減衰効果のために特定の周波数での深い信号消失に対して防護するシステムに組み入れられている。
【００１７】
本発明の一つ以上の実施態様の詳細は付随する図と記述によって以下のように説明する。本発明の他の特徴、目的、利点はその記述、図、そして請求項から明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
序
デジタルテレビジョン（ＤＴＶ）は人気が上昇している。ＤＴＶは１９９８年に米国で最初に実施された。２０００年の終わりには１６７局がＤＴＶ信号で放送した。２００１年２月２８日には約１２００のＤＴＶ建設許可がＦＣＣによって行われていた。ＦＣＣの方針によれば、全てのテレビジョン送信はまもなくデジタル化され、アナログ信号は無くなる。公共の放送局は免許を維持するために２００２年５月１日までにデジタル化しなければならない。個人局は２００３年５月１日までにデジタル化しなければならない。１６００以上のＤＴＶ送信機が米国で期待されている。他の地域は同様なＤＴＶシステムを実施しようとしている。日本放送協会（ＮＨＫ）は日本に地上波ＤＴＶ信号を明示した。ここでは、統合サービスデジタル放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）と言う。これらの新しいＤＴＶ信号は多重のＴＶ信号を許し、割り当てられた６ＭＨｚチャンネルで送信される。これらの新しいＩＳＤＢ−Ｔ ＤＴＶ信号はアナログのＮＴＳＣＴＶ信号とは完全に異なっていて、完全に新しい可能性を有している。本発明者はＩＳＤＢ−Ｔ信号が位置評定に使用することできることを認め、その技術を開発した。この技術は普通のＴＶ受信可能範囲よりもずっと広い受信可能範囲を有するＩＳＤＢ−Ｔ ＤＴＶ送信機の近傍で使用することができる。高出力のＤＴＶ信号のお陰で、これらの技術は手持ち受信機で屋内でも使用することができ、それ故に強化９１１（Ｅ９１１）システムの位置評定要求に対して可能な解を与えるものである。
【００１９】
ここで開示される技術は、相関器を既知のデータ列に合うように単に修正することによって、その既知のデータ列を含む他のＤＴＶ信号にも適用することができる。これは当業者には明らかである。これらの技術はまた衛星無線信号のような、ある範囲の他の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号にも適用できる。
【００２０】
ＧＰＳのデジタル擬似雑音符号と比較して、このＤＴＶ信号は単に数マイル離れた送信機から受信される、そしてこの送信機は数１００ＫＷまでの実効的な放射出力で信号を放送するものである。加えるに、ＤＴＶ送信機アンテナは１４ｄＢの階級で大きな利得を有している。従って、時としてはビルの内部でＤＴＶ信号を受信するのに充分な出力であることがある。
【００２１】
以下に述べるように、本発明の実施はＩＳＤＢ−Ｔ信号の一成分を利用するものであって、これは“散乱パイロット信号”と言われている。この散乱パイロット信号を使用することはいくつかの理由で有益である。第１に屋内で、かつＤＴＶ送信機から遠く離れた所で位置測定ができる。通常のＤＴＶ受信機は一時に一個のデータのみを利用する。従って、一個の信号のエネルギーによってＤＴＶ送信機からの距離内に制限されている。比較して、本発明の実施は多重に散乱されたパイロット信号のエネルギーを同時に利用する。これによって通常のＤＴＶ受信機より大きな送信機からの距離で操作することができる。更に、散乱パイロットはデータによって変調されない。これは二つの理由で有益である。第一に散乱パイロットの全ての出力は位置評定に利用可能である。この出力のどれもデータに使われていない。第二に、散乱パイロットはデータ変調が作る劣化を受けること無しで長時間に亘って観測することができる。この結果、ＤＴＶ電波塔から十分な距離で屋内で信号を追跡する可能性が非常に拡大された。その上に、デジタル信号処理の使用を通して一個の半導体チップでこれらの新しい技術を実施することが可能である。
【００２２】
図１を参照すると、実施例１００は基地局１０４と空間連結を有して通信する使用者端末１０２を含んでいる。一実施において、使用者端末１０２は無線電話であり、基地局１０４は無線電話基地局である。一実施において、基地局１０４は移動用ＭＡＮ（大都市地域ネットワーク）またはＷＡＮ（広域ネットワーク）である。
【００２３】
図１は本発明のいろいろな態様を示すために用いられるが、本発明はこの実施に限定されるものではない。例えば、使用者端末という慣用句は説明するＤＴＶ位置評定を実施することが可能な任意の対象物のためのものである。使用者端末の例はＰＤＡ、移動電話、自動車および他の乗り物、さらにＤＴＶ位置評定を実施するチップまたはソフトウェアを包含することが出来る任意の対象物を包含する。“端末”である対象物、または“使用者”によって操作される対象物に限定することは意図していない。
【００２４】
（ＤＴＶ位置サーバーによって行われる位置評定）
図２は実施例１００の動作を示したものである。使用者端末１０２は複数のＤＴＶ送信機１０６Ａ と１０６Ｂから１０６Ｎ（ステップ２０２）を通してＤＴＶ信号を受信する。
【００２５】
位置評定にどのＤＴＶチャネルを使用するかを選択するのにいろいろな方法を使用することができる。一実施例では、ＤＴＶ位置サーバー１１０は最も良いＤＴＶチャネルの使用者端末１０２に監視するように伝える。一実施例では、使用者端末１０２は基地局１０４を通してＤＴＶ位置サーバー１１０とメッセージの交換をする。一実施例では、使用者端末１０２は基地局１０４の認識と基地局とＤＴＶチャネルを関係付ける保存テーブルに基づいて監視すべきＤＴＶチャネルを選択する。他の実施例では、使用者端末１０２は使用者から位置入力を受け取ることができる。これは最も近い都市名のような地域の一般的な表示を与える。そして処理するためにこの情報を用いてＤＴＶチャネルを選択する。一実施例では、使用者端末１０２は利用できるＤＴＶチャネルを掃引して利用できるＤＴＶチャネルの出力レベルに基づいて位置の目印を集める。使用者端末１０２はこの目印を、ＤＴＶチャネルを選択して処理するために、既知の目印を既知の位置に合致させる保存テーブルと比較をする。位置計算の精度の希薄化（ＤＯＰ）を最小化するために、この選択は各信号の到達する方向と同様に、ＤＴＶチャネルの出力レベルに基づいている。
【００２６】
使用者端末１０２は使用者端末１０２と各ＤＴＶ送信機１０６（ステップ２０４）との間の擬似距離を決定する。使用者端末１０２でのクロックオフセットと同様に、各擬似距離は、ＤＴＶ放送信号の一成分である送信機１０８からの送信時刻とその成分の使用者端末１０２での受信時刻との時間差（または等価的距離）を表わしている。
【００２７】
使用者端末１０２はＤＴＶ位置サーバー１１０にこの擬似距離を送信する。一実施例では、ＤＴＶ位置サーバー１１０は設計されたソフトウェアを実行するために汎用計算機として実施され、ここで述べられる操作を行う。他の実施例では、ＤＴＶ位置サーバーはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）として実施される。一実施例では、ＤＴＶ位置サーバー１１０は基地局１０４の内部または近くに具備される。
【００２８】
このＤＴＶ信号はまた１０８Ｎを介して複数の監視ユニット１０８Ａによって受信される。各監視ユニットはトランシーバとプロセッサーを含む小さな単位として具備することができ、電柱、ＤＴＶ送信機１０６、または基地局１０４のような便利な場所に搭載することができる。一実施例では、監視ユニットは衛星の上に具備される。
【００２９】
各監視ユニット１０８は、そこからＤＴＶ信号を受信する送信機１０６の各々に関してＤＴＶ送信機の局在クロックと基準クロックの間の時間オフセットを測定する。一実施例では、基準クロックをＧＰＳ信号から導出する。各監視ユニット１０８は基準クロックに関して時間オフセットを測定することができるので、多重の監視ユニット１０８が使用されるとき、基準クロックの使用は各ＤＴＶ送信機１０６に時間オフセットの測定を許すものである。この結果、監視ユニット１０８の局部クロックでのオフセットはこれらの測定に影響を与えない。
【００３０】
他の実施例においては、外部の時間基準を必要としない。この実施例によれば、使用者端末１０２と同じように単一の監視ユニットは全ての同じＤＴＶ送信機からのＤＴＶ信号を受信する。実効的に、単一の監視ユニットの局部クロックは時間基準として機能する。
【００３１】
一実施例において、各時間オフセットは固定オフセットとしてモデル化される。他の実施例では各時間オフセットはａ，ｂ，ｃとＴによって記述できる次の形式の２次の多項式近似でモデル化される。
【００３２】
【数１】
【００３３】
一つの実施例において、各測定された時間オフセットはインターネット、即ち保障されたモデム結合を用いて周期的にＤＴＶ位置サーバーに、実際のＤＴＶ放送データの一部として送信されるか、または同様に送信される。一実施例において、各監視ユニット１０８の位置はＧＰＳ受信機を用いて測定される。
【００３４】
ＤＴＶ位置サーバー１１０は各ＤＴＶ送信機１０６の位相中心（即ち、その位置）を記述する情報をデータベース１１２から受信する。一実施例において、各ＤＴＶ送信機１０６の位相中心は監視ユニット１０８を用いて測定され、位相中心を直接的に測定する。これを行うための一方法は多重時間同期監視ユニットを既知の場所で使用することである。これらのユニットは同時にＴＶ送信機への擬似距離測定を行い、これらの測定はＴＶ送信機の位相中心の位置を逆三角測量をするために使用することができる。他の実施例においては、各ＤＴＶ送信機１０６の位相中心はアンテナの位相中心を測量することによって決定される。一度決定されると、位相中心はデータベース１１２に保存される。
【００３５】
一実施例において、ＤＴＶ位置サーバー１１０は天候サーバー１１４から使用者端末１０２の近傍での気温、気圧および湿度を記述する天気情報を受信する。天気情報はインターネットや他の情報源から利用できる。ＤＴＶ位置サーバー１１０は対流圏伝播速度を天気情報からＢ．パーキンソンとＪ．スピルカー，Ｊｒ．による“広域位置システム−理論と応用、ＡＩＡＡ， ワシントンＤ．Ｃ．，１９９６， 巻１、１７章Ｊ．スピルカー，Ｊｒ．によるＧＰＳに対する対流圏効果”で開示されるような技術を用いて測定する。
【００３６】
ＤＴＶ位置サーバー１１０はまた基地局１０４から使用者端末１０２の一般的な地理的位置を識別する情報を受信する。例えば、この情報は携帯電話が位置する区画または区画領域を識別することができる。この情報は以下に述べるように曖昧さの解決に使用される。
【００３７】
ＤＴＶ位置サーバー１１０は使用者端末の位置を擬似距離と送信機の各々の位置とクロックオフセットに基づいて決定する（ステップ２０６）。図３は３つのＤＴＶ送信機１０６を用いて位置測定の幾何学を示したものである。ＤＴＶ送信機１０６Ａは位置（ｘ１，ｙ１）に位置している。使用者端末１０２とＤＴＶ送信機１０６Ａとの距離はｒ１である。ＤＴＶ送信機１０６Ｂは位置（ｘ２，ｙ２）に位置している。使用者端末１０２とＤＴＶ送信機１０６Ｂとの距離はｒ２である。ＤＴＶ送信機１０６Ｎは位置（ｘ３，ｙ３）に位置している。使用者端末１０２とＤＴＶ送信機１０６Ｎとの距離はｒ３である。
【００３８】
ＤＴＶ位置サーバー１１０は、対応するＤＴＶ送信機１０６に関する対流圏の伝播速度と時間オフセットに従って各擬似距離の値を調整する。ＤＴＶ位置サーバー１１０はデータベース１１２からの位相中心の情報を使用して、各ＤＴＶ送信機１０６の位置を決定する。
【００３９】
使用者端末１０２は３つ以上の擬似距離測定を行って３つの未知数に関して解く、即ち使用者端末の位置（ｘ、ｙ）とクロックオフセットＴである。他の実施例ではここで開示される技術は経度、緯度、高度のような３次元で位置を決定するのに使用され、そしてＤＴＶ送信機の高度のような要素を包含することができる。
【００４０】
３つの擬似距離測定ｐｒ１、ｐｒ２、ｐｒ３は以下の式で与えられろ。
【００４１】
【数２】
【００４２】
【数３】
【００４３】
【数４】
３つの距離は次式のように表すことができる。
【００４４】
【数５】
【００４５】
【数６】
【００４６】
【数７】
ここで、Ｘは使用者端末の２次元ベクトル位置（ｘ、ｙ）を表し、Ｘ１はＤＴＶ送信機１０６Ａの２次元ベクトル位置（ｘ１、ｙ１）を表し、Ｘ２はＤＴＶ送信機１０６Ｂの２次元ベクトル位置（ｘ２、ｙ２）を表し、Ｘ３はＤＴＶ送信機１０６Ｎの２次元ベクトル位置（ｘ３、ｙ３）を表している。これらの関係は３つの式を作って３つの未知数ｘ，ｙ，Ｔを解くことができる。ＤＴＶ位置サーバー１１０は通常の良く知られた方法でこれらの式を解く。Ｅ９１１応用に於いては、使用者端末１０２の位置はＥ９１１位置サーバー１１６に送信され、適当な権威者に分配される。他の応用に於いては、この位置は使用者端末１０２に送信される。
【００４７】
今、使用者端末１０２で測定が瞬時に行われる技術が述べられる。これはもし使用者端末１０２のクロックが携帯基地局またはＤＴＶ送信機１０６からの信号を用いて安定化、または補正されているならば必要ではないということに注目しよう。使用者端末１０２のクロックが安定化または補正されていないとき、使用者クロックオフセットは時間の関数Ｔ（ｔ）であると考えられる。小さい時間間隔ΔについてクロックオフセットＴ（ｔ）は定数と１次の項でモデル化できる。即ち、
【００４８】
【数８】
【００４９】
ここで、クロックオフセットを時間関数として取り扱う式（２ａ）−（４ａ）を再び考えてみよう。その結果として、擬似距離測定もまた時間の関数である。明確にするために、距離は本質的に間隔Δの間、一定であり続けると仮定する。擬似距離測定は以下のように記述することができる。
【００５０】
【数９】
【００５１】
一実施態様において、使用者端末１０２は最初の一連の測定のあと、何らかの時間Δで付加的な一連の擬似距離測定を開始する。これらの測定は次のように記述される。
【００５２】
【数１０】
【００５３】
それから使用者端末１０２は時間内に全ての擬似距離測定をある共通の点に対して推定するので１次の項の影響は実質的に消滅する。例えば、ある共通の基準時間ｔ０が使用される場合を考えて見よう。式（２ｂ−４ｂ）と式（２ｃ−４ｃ）を用いると、直接的に次の共通の時間瞬間に対して測定を推定できることが分かり、次のようになる。
【００５４】
【数１１】
【００５５】
これらの進められた擬似距離測定は位置サーバーに通信され、それらは３つの未知数ｘ、ｙ、Ｔを解くために使用される。式（２ｄ−４ｄ）での推定は精密ではなく、２次の項は考慮されていないことに注意しよう。しかしながら、生じる誤差は重要ではない。当業者には２次及びそれ以上に高次の項は各推定に関して２つ以上の擬似距離測定をすることによって考慮されるということを理解することができる。同じ時間瞬間に対して擬似距離測定を推定する概念を実施する方法は他にもたくさん存在するということにも注意しよう。例えば、一つの方法は遅延ロックループを実施することであり、このようなものはＪ．Ｊ．スピルカーＪｒ．による“衛星デジタル通信、プリンチスホール、エングルウッド クリフ、Ｎ．Ｊ．，１９７７年、１９９５年”とＢ．Ｗ．パーキンソンとＪ．Ｊ．スピルカーＪｒ．による“広域位置システム−理論と応用、巻１、ＡＩＡＡ、ワシントンＤ．Ｃ．１９９６年”に開示されており、ここでは参考文献として引用されている。分離した追跡ループは各ＤＴＶ送信機１０６に使用することができる。これらの追跡ループは実質的に擬似距離測定の間を補間する。各追跡ループの状態は同じ時間瞬間にサンプルされる。
【００５６】
他の実施例では、使用者端末１０２は擬似距離を計算しないが、むしろＤＴＶ信号の測定を行い、これは擬似距離、相関器出力の１部分のようなものを計算するには充分である。そして、これらの測定結果をＤＴＶ位置サーバー１１０に送信する。それから、ＤＴＶ位置サーバー１１０はその測定結果に基づいて擬似距離を計算し、上記のように擬似距離に基づいてその位置を計算する。
【００５７】
（使用者端末によって行われる位置評定）
他の実施例では、使用者端末１０２の位置は使用者端末１０２によって計算される。この実施においては、必要な情報は全て使用者端末１０２に送信される。この情報は、ＤＴＶ位置サーバー、基地局、一つ以上のＤＴＶ送信機１０６、またはその任意の組み合わせによって、使用者端末に送信することができる。それから使用者端末１０２は擬似距離を測定し、上記した同時式を解くことになる。この実施例が直ちに記述される。
【００５８】
使用者端末１０２は各ＤＴＶ送信機の局部クロックと基準クロックの間の時間オフセットを受信する。使用者端末１０２はまた各ＤＴＶ送信機１０６の位相中心を記述する情報をデータベース１１２から受信する。
【００５９】
使用者端末１０２はＤＴＶ位置サーバー１１０によって計算された対流圏伝播速度を受信する。他の実施例においては、使用者端末１０２は使用者端末１０２近傍の気温、気圧、湿度を記述する天気情報を天候サーバー１１４から受信して、通常の技術を用いてこの天気情報から対流圏伝播速度を決定する。
【００６０】
使用者端末１０２はまた基地局１０４から情報を受信し、この情報は使用者端末１０２の大雑把な位置を識別する。例えば、この情報は携帯電話が位置する小区画、または小区画領域を識別する。この情報は以下に述べるように曖昧さを改善するのに使用される。
【００６１】
使用者端末１０２は複数のＤＴＶ送信機１０６からＤＴＶ信号を受信し、使用者端末１０２と各ＤＴＶ送信機１０６の間の擬似距離を測定する。そこで、使用者端末１０２はこの擬似距離と送信機の位相中心に基づいて位置を決定する。
【００６２】
これらのどの実施例においても、２個のＤＴＶ送信機のみが利用可能であって、使用者端末１０２の位置は２つのＤＴＶ送信機と前の位置測定の間に計算されたオフセット時間Ｔを用いて決定される。Ｔの値は保持されるか、または通常の方法に従って維持される。これは勿論、局部クロックはＴが計算されてから、時間周期にわたって充分に安定であることを仮定している。
【００６３】
一実施例において、基地局１０４は使用者端末１０２のクロックオフセットを測定する。この実施例においては２つのＤＴＶ送信機のみが位置測定に要求される。基地局１０４はクロックオフセットＴをＤＴＶサーバー１１０に送信し、そこで各ＤＴＶ送信機のために計算された擬似距離から使用者端末１０２の位置を決定する。
【００６４】
他の実施例では、１個または２個のＤＴＶ送信機のみが位置決定に利用できるとき、ＧＰＳが位置測定の補強をするのに使用され、各ＧＰＳ衛星は位置決定おいて別の送信機として取り扱われる。
【００６５】
（受信機アーキテクチャ）
図４は擬似距離測定を行うために使用に供される受信機の実施態様４００を示している。一実施例において受信機４００は使用者端末１０２の中に具備される。他の実施例では受信機４００は監視ユニット１０８内に具備される。
【００６６】
クロック回路４１６によって駆動されるチューナ４０６はチューナ制御器４２０によって与えられる制御信号に対応してアンテナ４０４をＤＴＶ信号４０２に同調する。幾つかの実施態様において、チューナ４０６はまた受信したＤＴＶ信号をダウンコンバートして中間周波数（ＩＦ）にする。ミキサー４０８Ｉと４０８Ｑはキャリアー発生器４１８で作られたキャリアー信号を同調したＤＴＶ信号と混合して中間周波数（ＩＦ）またはベースバンドで０度または９０度位相のＤＴＶ信号をつくる。一実施態様においては、クロック４１６は２７ＭＨｚで動作する。これらの何れもフィルター４１０Ｉと４１０Ｑの一つによって濾過され、そしてＡ／Ｄコンバータ４１１Ｉと４１１Ｑの一つによってデジタル化されて、それぞれに信号ｍ（ｔ−Ｔ）とｑ（ｔ−Ｔ）を生成する。他の実施態様では１個のスイッチを持つ１個のＡ／Ｄコンバータは０度と９０度位相のチャネルを交互にサンプルするために使用される。相関器４１２Ｉは信号ｍ（ｔ−Ｔ）を同期信号ｓ［ｔ−Ｔ＊］と結合して相関出力を探索制御器４１４に供給する。
【００６７】
遅延ロックループ４２２は相関器４１２Ｑと、フィルター４２４と、クロック回路４１６で駆動される数字制御発振器（ＮＣＯ）４２６と、散乱パイロット信号のデジタル表現を生成する同期信号発生器４２８を包含している。相関器４１２Ｑは信号ｑ［ｔ−Ｔ］を同期信号ｓ［ｔ−Ｔ＊］と結合させてフィルター４２４によって濾過した後、相関出力をＮＣＯ４２６に供給する。ＮＣＯ４２６は探索制御器４１４に従って同期信号発生器４２８を駆動する。
【００６８】
制御は信号収集の間は探索制御器４１４によって、そして収集のあと信号追跡の間はＮＣＯ４２６によって行われる。擬似距離はＮＣＯ４２６をサンプリングすることによって与えられる。
【００６９】
加入者の送受話器または他の装置での位置評定操作は加入者が位置評定をしたい時にだけ必要なのだということに注目しよう。ゆっくり歩いているか、ゆっくり動いている乗り物の中にいるか、または緊急時に建物の中や野原に座っているかのような加入者にはこの位置情報は稀にしか計測する必要はない。従って、蓄電池や他の電源は極めて小さくすることができる。
【００７０】
勿論、他の型の受信機４００でも上記の概念を用いて実施することができる。例えば、受信したＤＴＶ信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いたものである。加えるに、９個のチャープ信号または１１７個のキャリア信号の全ての和をデジタル化して、準最適な方法で動作させることができる。
【００７１】
この性能を達成するためには、全ての散乱パイロットを並列に相関をとること、あるいは少なくとも単一区分では９個と相関をとることが重要である。コンポジット信号の帯域幅を広くすると位置評定の精度を向上させる。タイミング精度は帯域幅に逆比例する。
【００７２】
ＩＳＤＢ−Ｔ構造内の他の信号も位置評定に使用することができる。例えば、広いレイニング技術は連続的なパイロット信号に適用することができる。しかしながら、広いレイニングのような技術は周期曖昧さの本質的な解決を含むものであり、そのような曖昧さを解決する技術は良く知られた技術である。
【００７３】
使用者端末局部発振器はしばしば周波数安定度が貧弱である。この不安定性は２つの異なった受信機パラメータに影響を与える。第１に、これは受信機信号に周波数オフセットを生じさせる。第２に、これは受信ビットパターンを基準クロックのシンボル速度に対して外れを生じさせる。これらの影響は両方とも受信機の集積時間を制限し、結果的に受信機の処理利得も制限する。集積時間は受信機の基準クロックを修正することによって増加させることができる。一実施例では、遅延クロックループが自動的に受信機クロックを修正する。
【００７４】
（位置評定能力の向上）
携帯電話側の場所の事前の知識は位置決定能力を増加させるために使うことができる。これは概念的には図５に示されており、これは２つの離れたＤＴＶアンテナ１０６Ａと１０６ＢからのＤＴＶ信号を受信する使用者端末１０２のための位置評定計算の単純化した例を記述している。この単純化した例では、使用者のクロックのオフセットは既に知られていると仮定している。距離測定に基づいて、一定の距離の円５０２Ａと５０２Ｂが各送信アンテナ１０６Ａと１０６Ｂのそれぞれに対して引かれる。そのとき、使用者端末の位置は使用者端末のクロックオフセットの修正を含めて２つの円５０２Ａと５０２Ｂの交点５０４Ａと５０４Ｂのうちの１つの処である。その曖昧さは、使用者端末が電波到達範囲（つまり、その領域範囲）５０６のどの区画５０８に位置するかということを基地局１０４が決定することができるという事に注目することによって解消する。勿論、もし２つ以上のＤＴＶ送信機が視野にあるならば、この曖昧さは３つの円を交叉させることによって解決することができる。ＴＶ送信機からの同期符号は事実上反復的なので、周期曖昧さが存在し、ＴＶ同期符号の繰り返し周期によって決定され、これは繰り返し周期に光速を乗じたものに等しい距離曖昧さを生じる。距離曖昧さがセルサイトの大きさに比較して大きい場合に限り、この周期曖昧さは図５の単純化した例で記述したのと同じ技術で解決することができる。これは、典型的な場合である。
【００７５】
一実施例において、最初に大雑把な位置を決定するセルサイトを用いる代わりに、使用者端末１０２は使用者から入力を受け取ることができ、この入力は近くの都市の名前のような地域の一般的な指示を与えるものである。一実施例において、使用者端末１０２は利用可能なＤＴＶチャネルを走査して一群の可視チャネルを記述する位置の特徴を収集する。使用者端末１０２はこの特徴を保存されているテーブルと比較し、既知の特徴を既知の場所と照合して使用者端末１０２の現在の大雑把な位置を認識するものである。
【００７６】
一実施例において、位置評定の計算は土地高度の影響を包含している。この結果、丘や谷を有する地形においては、ＤＴＶアンテナ１０６の位相中心に対して一定距離の円は歪むことになる。図６はＤＴＶ送信機１０６の一定距離の円６０２に対しての１個の丘６０４の影響を示している。この送信機は周囲の土地とおなじ高度に位置している。
【００７７】
使用者位置の計算は簡単な計算機によって容易に実行でき、この計算機はデータベースとして地形図をもっており、この地形図によって地球表面、仮想地球表面上に於ける使用者の高度を計算に入れることができる。この計算は、図６に示されているように一定距離の円が歪む影響を受ける。
【００７８】
（ＩＳＤＢ−Ｔ信号記述）
ＩＳＤＢ−Ｔ信号は１５１２または６０４８分離信号のどちらかを使用する１８８バイトのＭＰＥＧ（動画圧縮、伸張の国際規格）パケットを運ぶ複素直交周波数分割多重信号（ＯＦＤＭ）である。これらの要素の殆どはランダム状のデータ変調のビデオＴＶ信号を運び、弱い信号レベルで正確な追跡には有効ではない。位置評定の我々の目的では使用者端末がＩＳＤＢ−Ｔ信号の全情報内容は利用できない場所にあるかも知れないということに注意しよう。
【００７９】
ＩＳＤＢ−Ｔ信号は帯域セグメント送信（ＢＳＴ）直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号であって、これは色々なビデオ、音声とデータサービスを配信できる可能性を有している。それはＯＦＤＭシステムなので、マルチパスに対して抵抗力を有している。いわゆる帯域セグメント送信の使用は送信される情報に柔軟性を与えている。このセグメントは３０００／７＝４２８．５７１４２８６ｋＨｚの帯域を有している。
【００８０】
ＩＳＤＢ−Ｔ信号は位置評定に非常に有益な同期成分を含んでいる。この信号は広い帯域と狭い帯域の両方の形式を有している。広帯域様式は５．６ＭＨｚの帯域幅を有しており、テレビジョンとデータに使用されている。狭帯域様式は４３０ｋＨｚの帯域幅を有しており、狭い帯域幅の信号に使用されている。３形式の広帯域様式の信号特性を表１に挙げている。キャリア間隔は有効なシンボル持続期間の逆数である。位相変調したセグメントは散乱パイロットを有しており、差動位相セグメントは連続パイロットを有している。各形式に関して、セグメントの全数はＮｓ＝１３＝ｎｓ＋ｎｄである。この節では広帯域様式の３形式のうちの一つが記述されている。しかしながら、同じ概念が３つの全ての形式に適用できる。
【００８１】
【表１】
【００８２】
広帯域信号は１３ＯＦＤＭセグメントで構成されており、ここで各セグメントは１０８の周波数で構成されている。１０８キャリアのＯＦＤＭセグメントの帯域幅は４３０ｋＨｚである。ＯＦＤＭキャリアは殆どの部分がＭＰＥＧ−２形式でビデオ信号によって変調されており、これは４値振幅変調（ＱＡＭ）と強力な誤り訂正符号を用いている。しかしながら、１０８周波数のその集合のなかで、幾つかは同期からはずして設定されており、これらはいわゆる散乱され、かつ連続したパイロット信号である。本発明のいくつかの実施態様は中心周波数測定に連続パイロット信号を使用している。しかしながら、散乱パイロット信号は高精度位置測定にもっと有効である。
【００８３】
このＩＳＤＢ−Ｔ標準は多くの変調形式を与えており、これは差動４値位相変調（ＤＱＰＳＫ）、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、さらに内部符号に対して１／２、２／３、３／４、５／６及び７／８の符号速度を包含している。これらのパラメータは各セグメントに対して独立に選択できる。広帯域形式の全データ速度は差動位相変調ＤＱＰＳＫについてはたった３．６５１ＭＨｚである。狭帯域単一セグメント形式はＤＱＰＳＫ変調には２８０．８５ｋｂｐｓのデータ速度と１／２符号速度を生成する。他の形式は位相の揃ったものであり、６４ＱＡＭに関して２３．２３４Ｍｂｐｓまでのデータ速度と７／８の内部符号速度を生成する。
【００８４】
各１３セグメントの内部には３６個の散乱パイロット信号がある。したがって、全１３セグメントには各広帯域ＤＴＶ信号の中に４６８個の散乱パイロット信号がある。ＯＦＤＭセグメントの内部では、シンボルごとに周波数を変化させる。この周波数のホップの量は３キャリアである。同じキャリアは４シンボルごとに繰り返すパターンを持つシンボルのために送信される。したがって、図７に示すように一度に全てを送信する幾つかの散乱パイロットがある。図７では最大の散乱パイロット周波数は１０５である。
【００８５】
図７に示されるように、この散乱パイロットの集合は各シンボルごとに３までホップする９個の散乱パイロットのように見ることが出来る。全体で１１７の散乱パイロットに関して、１３セグメントの各々に対して９個の“チャープ”キャリアは良い近似である。
【００８６】
明らかに４シンボルの周期速度で線成分を持つのだけれども、これらの散乱パイロットの帯域幅はスペトル占有領域で本質的に平坦である。しかしながら、４シンボルの周期は比較的低いシンボル速度のために大変大きな距離を示す。この結果、この信号によって生じる曖昧さは無視することができ、容易に解決できる。
【００８７】
混合散乱パイロット信号はｓ［ｔ］として記述することができ、かつＡＴＳＣで使用される擬似雑音信号を持ち、以下の特許出願で記述される遅延ロックループや相関器と同じデジタル形式で示すことができる、つまり特許出願は特許出願番号第１０／２１０，８４７号“広帯域デジタルテレビジョン信号を用いた位置評定”ジェムスＪ．スピルカー，Ｊｒ．とマッシュウ・ラビノビッツ、２００２年７月３１日出願である。ＩＳＤＢ−Ｔの正確な形式は異なっているが、信号追跡は基準信号Ｓ（ｔ）を利用して同様な方法で実行できる。
【００８８】
ＩＳＤＢ−Ｔ信号はさらにＳ．中村、他“日本におけるＩＳＤＢ−Ｔデジタル送信構成とデジタル地上テレビジョン放送の受信特性”、ＩＥＥＥ トランザクションズ・オン・コンシューマ・エレクトロニクス、１９９９年８月、及びＭ．上原、他“地上ＩＳＤＢシステム用送信構成”、ＩＥＥＥ トランザクションズ・オン・コンシューマ・エレクトロニクス、１９９９年２月に記載されている。
【００８９】
（単一セグメントの自動相関機能）
１０８キャリアの単一セグメントはその時、３ユニットの周波数間隔で３６散乱パイロット信号を含んでいる。送信される発信音の列は１０５／３＝３５シンボルごとに繰り返される。単一セグメントに関してこの信号の自動相関関数は１／４００シンボルのサンプル速度を仮定して、図８に示されている。約４３０ｋＨｚの単一セグメントに関する自動相関幅は約１マイクロ秒の時間分解能を与えることができる。１３セグメントを持つ全バンド幅の信号を用い、全周波数領域に亘って相関をとることは自動相関のピークを約１０００／１３＝７７ナノ秒または７７フィートに対する同じ比率だけ減少させる。充分な信号対雑音比があって、マルチパス誤りがなければ、約５メートルまたはそれ以上の擬似距離の精度が可能である。
【００９０】
（監視ユニット）
図９は監視ユニット１０８の実施例９００を示している。アンテナ９０４はＧＰＳ信号９０２を受信する。ＧＰＳ時間転送ユニット９０６はＧＰＳ信号に基づいて主クロック信号を作成する。ＤＴＶ送信機クロックのオフセットを測定するために、ＮＣＯ（数値制御発信器）符号同期タイマー９０８Ａは主クロック信号を基礎にして主同期信号を生成する。主同期信号はＩＳＤＢ−Ｔ散乱パイロットキャリアを含むことができる。一実施例において、全ての監視ユニット１０８にあるＮＣＯ同期タイマー９０８Ａは基礎の日時に同期する。使用者端末１０２がするように、単一監視ユニット１０８が全ての同じＤＴＶ送信機からのＤＴＶ信号を受信するような実施例では、その監視ユニット１０８を任意の他の監視ユニットと使用者端末１０２の位置を決定する目的のために同期させる必要はない。もし全ての監視ユニット１０８、または全てのＤＴＶ送信機が共通のクロックに同期しているときは、そのような同期はまた必要がない。
【００９１】
ＤＴＶアンテナ９１２は複数のＤＴＶ信号９１０を受信する。他の実施例では、多重のＤＴＶアンテナが使用される。増幅器９１４はＤＴＶ信号を増幅する。９１６Ｎを通って１つ以上のＤＴＶチューナー９１６Ａの各々は受信したＤＴＶ信号の中のＤＴＶチャネルに同調し、ＤＴＶチャネル信号を生成する。複数のＮＣＯ符号同期タイマー９０８Ｂの各々は９０８Ｍを通してＤＴＶ信号の一つを受信する。ＮＣＯ符号同期タイマー９０８Ｂの各々は９０８Ｍを通してチャネル同期信号をＤＴＶチャネル信号から引き出す。このチャネル同期信号はＩＳＤＢ−Ｔ散乱パイロットキャリアを含むことができる。一実施例では、ＩＳＤＢ−Ｔ信号内の連続したパイロット信号とシンボルタイミングは捕捉支援として使用される。
【００９２】
複数の加算器９１８Ａの各々は９１８Ｎを通して主同期信号とチャネル同期信号の間でクロックオフセットを生成する。プロセッサー９２０はこの生成したデータを、形式を合わせてＤＴＶ位置サーバー１１０に送る。一実施例では、このデータは測定された各ＤＴＶチャネルに関して、ＤＴＶ送信機の識別番号と、ＤＴＶチャネル番号と、ＤＴＶ送信機に対するアンテナ位相中心と、クロックオフセットを包含する。このデータは無線通信とインターネットを含む多くの手段の何れかによって送信することができる。一実施例では、このデータは予備のＭＰＥＧパケットでＤＴＶチャネルそれ自身の上で放送される。各チャネルに関してクロックオフセットはまた時間の関数としてモデル化される。
【００９３】
（ソフトウェア受信機）
マルチパスの影響を軽減する一つの完全な方法はハードウェアの準備においてと同じく単に早いサンプルと遅いサンプルを用いるというよりはむしろ、全自動相関関数をサンプルすることである。マルチパスの影響は最も早い相関ピークを選択することによって軽減される。
【００９４】
位置が短い遅延で計算できる場合には、簡単な方法はソフトウェア受信機を用いることであり、それは濾過された信号列をサンプルし、それからデジタル信号プロセッサーのファームウェアで処理することである。
【００９５】
図１０はソフトウェア受信機に関する一実施例１０００を示している。アンテナ１００２はＤＴＶ信号を受信する。アンテナ１００２は磁気ダイポールまたはＤＴＶ信号を受信することのできる他の型のアンテナである。帯域通過フィルター１００４は全ＤＴＶ信号スペクトルをＬＮＡに通過させる。一実施例において、フィルター１００４は調整できる帯域通過フィルターであって、デジタル信号プロセッサー（ＤＳＰ）１０１４の制御の下で特別なＤＴＶチャネルを通過させる。
【００９６】
低雑音アンプ（ＬＮＡ）１００６は選択された信号を増幅し、ＤＴＶチャンネル選択器１００８に通過させる。ＤＴＶチャンネル選択器１００８はプロセッサー１０１４の制御の下で特別なＤＴＶチャンネルを選択し、濾過し、選択されたチャネル信号をＵＨＦ（極高周波）からＩＦ（中間周波数）に通常の方法に従って下方変換をする。増幅器（ＡＭＰ）１０１０は選択されたＩＦチャネル信号を増幅する。この増幅器はこの構造のダイナミックレンジを改善するために自動利得調整（ＡＧＣ）を用いることがある。アナログ−デジタル変換器とサンプラー（Ａ／Ｄ）１０１２はＤＴＶチャンネル信号のデジタルサンプルＳｓａｍｐ（ｔ）を生成して、これらのサンプルをＤＳＰ１０１４に通過させる。
【００９７】
さて、ＤＳＰ１０１４によるＤＴＶチャネル信号の処理は非コヒーレントのソフトウェア受信機に関して記述される。下方変換サンプル値信号に関する名目上のオフセット周波数が仮定されている。もしこの信号がベースバンドに下方変換されるならば名目上のオフセットは０Ｈｚである。低い負荷時間率の基準信号を用いるような、更に効果的に実施されるプロセスに関する多くの技術が存在する。Ｔｉをサンプル値データの周期、ωｉｎをサンプル値入射信号とし、ドップラーシフトと発振器の周波数変動のために、ωｏｆｆｓｅｔを最大のありそうなオフセット周波数とする。このプロセスは以下に挙げる擬似符号を実施する。
【００９８】
Ｒｍａｘ＝０
複素符号信号を生成せよ。
【００９９】
sｃｏｄｅ（ｔ）＝Ｃｉ（ｔ）＋ｊＣｑ（ｔ）
ここで、Ｃｉは同相のベースバンド信号を記述する関数であり、Ｃｑは９０度位相ベースバンドを記述する関数である。
【０１００】
Ｆ（Ｓｃｏｄｅ）＊を計算せよ。ここで、Ｆはフーリエ変換演算子であり、＊は共役演算子である。
【０１０１】
ω＝ωｉｎ−ωｏｆｆｓｅｔからωｉｎ＋ωｏｆｆｓｅｔまで、ステップπ／２Ｔｉ
複素混合信号を生成せよ。ｓｍｉｘ（ｔ）＝ｃｏｓ（ωｔ）＋ｊ ｓｉｎ（ωｔ），ｔ＝［０……Ｔｉ］
入射信号ｓ（ｔ）と混合信号を結合せよ。ｓｍｉｘ（ｔ）ｓｃｏｍｂ（ｔ）＝ｓｓａｍｐ（ｔ）ｓｍｉｘ（ｔ）
相関関数を計算せよ。Ｒ（τ）＝Ｆ−１｛Ｆ（ｓｃｏｄｅ）＊Ｆ（ｓｃｏｍｂ）｝
もしｍａｘτ｜Ｒ（τ）｜＞ＲｍａｘならばＲｍａｘ←ｍａｘτ｜Ｒ（τ）｜、Ｒｓｔｏｒｅ（τ）＝Ｒ（τ）
次のω
このプロセスを出るときには、Ｒｓｔｏｒｅ（τ）は入射サンプル値信号ｓｓａｍｐ（ｔ）と複素符号信号ｓｃｏｄｅ（ｔ）との間の相関を保存する。Ｒｓｔｏｒｅ（τ）はωの小さいステップで探索することによって更に改良される。ωの最初のステップの大きさはナイキストレート
２π／Ｔｉ
の１／２よりも小さくなければならない。最大相関出力を生成する時間オフセットσは擬似距離として使用される。
【０１０２】
（他の実施態様）
この発明はデジタル電子回路か、コンピュータハードウェアか、ハームウェアか、ソフトウェアか、またはそれらの組み合わせで実現される。この発明の装置は計算機プログラム生産物で実施され、これはプログラム可能なプロセッサーで実行できるように機械読み取り可能な記憶装置内に明白に具備され、さらに発明の方法手順は、発明の機能を入力データの上で動作し出力を生成することによって遂行するためにプログラム命令を実行するプログラム可能なプロセッサーで実行することができる。この発明は一つ以上の計算機プログラム内で有利に実施することができ、この計算機プログラムはデータと命令を受信し、データ記憶システムと、少なくとも１個の入力装置と、少なくとも１個の出力装置にデータと命令を送信するために結合された少なくとも１個のプログラム可能なプロセッサーを含むプログラムシステム上で実行することができる。各計算機プログラムは上位レベル、または目的指向型のプログラム言語で、または必要であればアセンブリーまたは機械語で実施可能であり、更にどのような場合にもこの言語はコンパイルまたは翻訳型の言語であり得る。適切なプロセッサーは、例として、汎用型または専用のマイクロプロセッサーを含むものである。一般にプロセッサーは読み取り専用メモリとランダム・アクセス・メモリまたはそれらの一方から命令とデータを受信する。一般に計算機はデータファイルを記憶する１つ以上の大容量装置を含み、そのような装置は磁気デスクを含む。これらは内部ハードデスクや取り外し可能デスク、磁気−光学デスク、光デスクのようなものである。計算機プログラム命令とデータを明らかに適した記憶装置は全ての形式の不揮発性メモリ含むものであり、例えばＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭやフラッシメモリ装置のような半導体メモリであり、磁気デスクとしては内部ハードデスクや取り外し可能デスク、磁気−光学デスクのようなものであり、またＣＤ−ＲＯＭのようなものである。以上に述べてきたものは全て、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）で補追されるか、または組入れられる。
【０１０３】
本発明の多くの実施態様が記述された。それにもかかわらず、いろいろな変形が本発明の精神や範囲から逸脱することなしに行われると理解される。
【０１０４】
例えば、ＩＳＤＢ−Ｔ信号を追跡する方法が記述されているが、いろいろな型の通常の遅延ロックループを用い、さらにいろいろな型の適応フィルターを用いることにより、これらの信号を追跡する幾つかの方法があることは明らかである。
【０１０５】
本発明の実施が８ＭＨｚに関して記述される一方において、実施は他の帯域幅の信号で使用することができる。さらに、本発明の実施はＩＳＤＢ−Ｔ信号の帯域幅の一部分を取り込むことができる。例えば、本発明の実施は８ＭＨｚＩＳＤＢ−Ｔ信号の中からたった６ＭＨｚを使用して満足な結果を得ることができる。本発明の実施はＩＳＤＢ−Ｔ信号に対する将来的な増強を使用するように発展させることができる。
【０１０６】
本発明の実施は、ＤＴＶ信号が高出力を持っていて、バースト信号を捕捉するかまたは必ずしも全ての注入信号エネルギーを使用しない低占有率基準信号を用いることによっても追跡することができるという事実を有効に使うことができる。例えば、一実施例では、時間開閉型遅延ロックループを使用するものであり、そのようなものはＪ．Ｊ．スピルカー，Ｊｒ．、衛星通信、プリンテスホール、イングルウッド クリフ、Ｎ．Ｊ．、１９７７年、１８章−６で開示されている。他の実施例はほかの変形ＤＬＬを使用したものであり、それはコヒーレント、非コヒーレント、擬似コヒーレントＤＬＬを包含していて、そのようなものはＪ．Ｊ．スピルカー、Ｊｒ．、衛星によるデジタル通信、プリンテスホール、イングルウッド クリフ、Ｎ．Ｊ．、１９７７年、１８章とＢ．パーキンソンと、Ｊ．Ｊ．スピルカー、Ｊｒ．、広帯域位置システム−理論と応用、ＡＩＡＡ、ワシントン、Ｄ．Ｃ．、１９９６年、巻１、１７章、Ｊ．Ｊ．スピルカー、Ｊｒ．による信号追跡理論の基礎に開示されている。他の実施例はいろいろな型の適合フィルターを使用しており、それは再循環型適合フィルターのようなものである。
【０１０７】
いくつかの実施例に於いては、ＤＴＶ位置サーバー１１０はシステムレベルで利用できる冗長信号を使用しており、そのようなものはＤＴＶ送信機から利用できる擬似距離のようなものであり、各ＤＴＶチャネルと擬似距離を有効にし、誤りのあるＤＴＶチャネルの擬似距離を識別するために付加的な照合をしている。そのような技術の一つは通常の受信機の自律的完全性監視（ＲＡＩＭ）である。
【０１０８】
本発明のほかの実施態様は以上に記述したＤＴＶ測距信号を擬似距離が計算できる他の様式の信号と結合するものである。例えば、ＤＴＶとＧＰＳ衛星信号を結合して使用することは、米国特許出願第１０／１５９，４７８号、“放送テレビジョン信号によって増強された広域位置信号を用いた位置評定”マシュウ・ラビノビッツとＪ．Ｊ．スピルカー、Ｊｒ．により２００２年５月３１日出願に記述されており、その主題はここで参考文献として引用されている。さらに、組み合わせ位置解決のために、ＤＴＶ信号は携帯基地局信号、またはデジタルラジオ信号、または同期符号を含む他の任意の信号と結合することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の実施例における操作例である。
【図３】本発明の実施例を示す３つのＤＴＶ送信機を用いた位置決定の構成図である。
【図４】本発明の実施例を示す擬似距離計測を生成するのに使用する受信機の構成図である。
【図５】本発明の使用者端末用に位置評定計算の簡単な実施例である。
【図６】本発明に係る周囲の土地と同じ高度に位置するＤＴＶ送信機に関して一定の距離の円に対する単一の丘の影響を示す構成図である。
【図７】本発明の実施例における全てが一度に送信される幾つかの散乱パイロットの構成図である。
【図８】本発明の実施例におけるコヒーレント自己相関関数の構成図である。
【図９】本発明の実施例における監視ユニットの構成図である。
【図１０】本発明の実施例におけるソフトウェア受信機の構成図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に位置決定、特にデジタルテレビジョン（ＤＴＶ）信号を用いた位置決定に係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
永い間、無線信号を用いた２次元の縦／横位置評定システムの手段が存在していた。広く使用されるなかでローランＣやオメガ、そしてトランシットとして知られている衛星を用いたシステムがある。他の衛星システムとしては、ますます人気がでてきた広域位置決定システム（ＧＰＳ）がある。
【０００３】
１９７４年に最初に考案されて、ＧＰＳは位置評定、ナビゲーション、調査、時間移動などに広く使用されている。このＧＰＳは準同期の１２時間軌道にある２４個の軌道衛星の集まりに基づいている。各衛星は正確なクロック信号と擬似雑音信号を送信していて、これらは擬似距離を決定するために正確に追跡することができる。４個またはそれ以上の衛星を追跡することによって、実時間で世界的に３次元で正確な位置決めをすることができる。更に詳しくは、Ｂ．Ｗ．パーキンソンとＪ．Ｊ．スピルカー，Ｊｒ．の広域位置決定システム―理論と応用、巻ＩとＩＩ、ＡＩＡＡ、ワシントンＤＣ、１９９６で与えられている。
【０００４】
ＧＰＳはナビゲーションと位置評定の技術を革新した。しかしながら、ある場合にはＧＰＳはさほど効果的ではない。ＧＰＳ信号は比較的低い出力レベル（１００Ｗ以下）かつ遠距離で送信されるので、受信信号強度は比較的弱い（全方向アンテナで受信すると−１６０ｄＢｗのオーダーである）。この結果、この信号は妨害がある場合や建物の内部では、辛うじて役に立つか、または全く役に立たない。
【０００５】
位置測定に国営テレビジョンシステム機構（ＮＴＳＣ）テレビジョン信号を用いたシステム提案があった。この提案は“テレビジョン放送信号を用いた位置決定システムと方法”と題し、１９９６年４月２３日に特許になった米国特許第５，５１０，８０１号で見ることができる。しかしながら、現在のアナログＴＶ信号はＴＶセット掃引回路の比較的雑な同期を意図した横と縦の同期パルスを含んでいる。更に、２００６年に連邦通信議会（ＦＣＣ）はＮＴＳＣ送信機の停止を考え、さらにその有効な帯域を他のもっと有益と見做される目的のためにオークションをかけて再割り当てをすると言っている。
【発明の概要】
【０００６】
概して、一態様において、本発明は使用者端末の位置を決定するために方法、装置、計算機が解読可能な媒体を特徴づけるものである。それはデジタルテレビジョン（ＤＴＶ）送信機からのＤＴＶ放送信号を使用者端末で受信すること、ここではＤＴＶ信号は統合サービスデジタル放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）を包含していることと、使用者端末と放送ＤＴＶ信号の中の既知成分に基づくＤＴＶ送信機の擬似距離を決定することと、擬似距離に基づく使用者端末の位置とＤＴＶ送信機の位置を決定することとを包含するものである。
【０００７】
特別な実施においては次の特徴の一つ以上を包含することが出来る。使用者端末の位置を決定することはＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間標準との差に基づく擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することを含むものである。既知成分は散乱されたパイロットキャリアーである。使用者端末の位置を決定することは使用者端末でのローカル時間標準とマスター時間標準とのオフセットの測定と、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とそのオフセットに基づいて使用者端末の位置を決定とを包含する。実施はそのオフセットを用いて使用者端末の連続した位置の決定を包含する。擬似距離の決定はＤＴＶ信号の一部を記憶することと、擬似距離を作るために記憶された部分と使用者端末によって作られた信号との相関を連続的にとることを含むものである。擬似距離を決定することはＤＴＶ信号を、擬似距離を作るためにＤＴＶ信号が受信されると使用者端末で作られる信号と相関をとることを含む。使用者端末の位置の決定は使用者端末が位置する一般的な地理的領域の決定と、擬似距離と全体の地理的領域に基づく使用者端末の位置の決定を含んでいる。全体の地理的領域は使用者端末に通信的に連結された付加的な送信機の通信範囲である。使用者端末の位置の決定は使用者端末の近傍における対流圏伝播速度を測定することと、対流圏伝播速度に基づく擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置の決定をすることを含むものである。使用者端末の位置の決定をすることは使用者端末の近傍における地形高度に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置の決定をすることを含む。実施は使用者端末に通信的に連結された付加的な送信機の識別とＤＴＶ信号に基づく複数のＤＴＶ信号からＤＴＶ信号を選択することを包含している。実施は使用者から位置入力を受け取ることと、位置入力に基づく複数のＤＴＶ信号からＤＴＶ信号を選択することを包含する。実施は位置のはっきりした特徴を集めるために有効なＤＴＶ信号を走査することや、擬似距離を決定するために使用されるＤＴＶ信号を、はっきりした特徴に基づく有効なＤＴＶ信号と既知のはっきりした特徴と既知の位置を照合する記憶テーブルから、選択することを包含している。実施は受信機の自律的な完全性監視（ＲＡＩＭ）の使用を含み、ＤＴＶ送信機からの冗長性を持つ擬似距離に基づく擬似距離の完全性をチェックしている。
【０００８】
概して、一態様おいて、本発明は使用者端末の位置を決定するために方法、装置、計算機が解読可能な媒体を特徴づけるものである。それは使用者端末でデジタルテレビジョン（ＤＴＶ）送信機からのＤＴＶ放送信号を受信することを含むものであり、ここでＤＴＶ信号はヨーロッパ電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）を包含し、ＤＴＶ放送信号に基づいて使用者端末とＤＴＶ送信機との間の擬似距離を決定し、かつその擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定するように構成された位置サーバーに擬似距離を送信する。
【０００９】
特別な実施は以下の特徴の一つ以上を包含することができる。擬似距離を決定することはＤＴＶ放送信号の既知の要素であるＤＴＶ送信機からの送信時刻を決定することと、既知の要素である使用者端末での受信時刻を測定することと、送信時刻と受信時刻の差を測定することを包含する。この既知の要素は散乱されたパイロット信号である。擬似距離の決定はＤＴＶ信号の一部分を保存することを包含し、かつ引き続いて保存した部分と擬似距離を生成するために使用者端末によって生成された信号の相関をとるものである。擬似距離を決定することはこのＤＴＶ信号を、擬似距離を生成するためにＤＴＶ信号が受信されるときに使用者端末によって生成される信号と相関をとることを含むものである。
【００１０】
概して、一態様おいて、本発明は使用者端末の位置を決定するために方法、装置、計算機が解読可能な媒体を特徴づけるものである。それは使用者端末からの擬似距離を受信することを含むものであり、この擬似距離はＤＴＶ送信機によって放送される一つのＤＴＶ信号に基づいて使用者端末と一送信機の間で決定される。ここで、ＤＴＶ信号はヨーロッパ電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）を包含し、この擬似的範囲はＩＳＤＢ−Ｔ信号内の既知の要素に基づいて決定され、そして擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する。
【００１１】
特別な実施は以下の特徴の一つ以上を包含することができる。使用者端末の位置を決定することはＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間基準との差に基づいて擬似距離を調整すること包含し、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する。この既知の要素は散乱されたパイロット信号である。使用者端末の位置を決定することは使用者端末でのローカル時間基準とマスター時間基準とのオフセットを測定することを含み、さらに擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とそのオフセットに基づいて使用者端末の位置を決定する。実施はそのオフセットを用いて使用者端末のその後の位置を決定することを包含する。使用者端末の位置を決定することは使用者端末が位置する全体の地理的領域を決定することを包含し、かつ擬似距離と全体の地理的領域に基づいて使用者端末の位置を決定するものである。全体の地理的領域は使用者端末に通信的に結合された付加的送信機の電波の到達範囲である。使用者端末の位置を決定することは使用者端末の近傍での対流圏伝播速度を測定することを含むものであり、対流圏伝播速度に基づいて擬似距離を調整し、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する。使用者端末の位置を決定することは使用者端末の近傍での地形の高度に基づいて擬似距離を調整することを含むものであり、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する。
【００１２】
本発明の実施に見られる利点は一つ以上の以下の項目を包含するものである。本発明の実施は携帯電話、無線ＰＤＡ（個人デジタル補助器）、ポケットベル、自動車、ＯＣＤＭＡ（直交符号分割多重通信）の送信機とほかのホスト装置の位置付けをするのに使用することが出来る。本発明の実施はすばらしい受信可能範囲を持つＤＴＶ信号を利用するものである。本発明の実施はデジタル放送局に変化を求めるものではない。
【００１３】
このＤＴＶ信号は出力の点で５０ｄＢ以上もＧＰＳより有利であり、衛星システムが提供できるよりもずっと優れた配置をとることができる。この事によって例え妨害があっても、また室内であっても位置指定をすることができる。このＤＴＶ信号は大雑把にＧＰＳの８倍の帯域幅を有しており、それによってマルチパスの影響を最小化することができる。距離測定に使用されるＤＴＶ信号が高出力であって周波数成分が疎らであるお陰で、処理の必要性は最小限である。本発明の実施はＧＰＳ技術が必要とするよりも安価で、低速かつ低電力な装置に適合するものである。
【００１４】
ＧＰＳのような衛星システムと比較して、ＤＴＶ送信機と使用者端末の間の距離は非常にゆっくりと変化する。それ故に、ＤＴＶ信号はドップラー効果によってさほど影響を受けることはない。この事によって信号を長時間にわたって積分することが可能となり、非常に効果的な信号取得ができる。
【００１５】
ＤＴＶ信号の周波数は通常の携帯電話信号の周波数よりも大変低いので、良い伝播特性を有している。例えば、ＤＴＶ信号は携帯電話信号よりもずっと曲折するので、丘によって影響を受けることが少なく、もっと大きな見通し距離を有している。また、この信号は建物や自動車を介して良い伝播特性を有している。更に、本発明の実施は連続的でＩＳＴＢ−Ｔ信号の出力の大きな割合を構成するＩＳＴＢ−Ｔ信号の一要素を利用している。
【００１６】
携帯電話用の地上波到着角度／到着時間位置決めシステムとは異なって、本発明の実施は携帯電話基地局のハードウェアの変更の必要はなく、位置決め精度を１ｍのオーダーで達成することができる。携帯電話の位置決めに使用されるとき、この技術は空気界面、つまりＧＳＭ（広域システム移動電話）か、ＡＭＰＳ（改良型移動電話サービス）か、ＴＤＭＡ（時分割）か、ＣＤＭＡか、または同じ様な物のどれを使用しているかということには無関係である。広帯域のＵＨＦ（極高周波）周波数がＤＴＶ送信機に割り当てられていた。その結果として、冗長性を入れて、吸収やマルチパス、さらに他の減衰効果のために特定の周波数での深い信号消失に対して防護するシステムに組み入れられている。
【００１７】
本発明の一つ以上の実施態様の詳細は付随する図と記述によって以下のように説明する。本発明の他の特徴、目的、利点はその記述、図、そして請求項から明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
序
デジタルテレビジョン（ＤＴＶ）は人気が上昇している。ＤＴＶは１９９８年に米国で最初に実施された。２０００年の終わりには１６７局がＤＴＶ信号で放送した。２００１年２月２８日には約１２００のＤＴＶ建設許可がＦＣＣによって行われていた。ＦＣＣの方針によれば、全てのテレビジョン送信はまもなくデジタル化され、アナログ信号は無くなる。公共の放送局は免許を維持するために２００２年５月１日までにデジタル化しなければならない。個人局は２００３年５月１日までにデジタル化しなければならない。１６００以上のＤＴＶ送信機が米国で期待されている。他の地域は同様なＤＴＶシステムを実施しようとしている。日本放送協会（ＮＨＫ）は日本に地上波ＤＴＶ信号を明示した。ここでは、統合サービスデジタル放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）と言う。これらの新しいＤＴＶ信号は多重のＴＶ信号を許し、割り当てられた６ＭＨｚチャンネルで送信される。これらの新しいＩＳＤＢ−Ｔ ＤＴＶ信号はアナログのＮＴＳＣＴＶ信号とは完全に異なっていて、完全に新しい可能性を有している。本発明者はＩＳＤＢ−Ｔ信号が位置評定に使用することできることを認め、その技術を開発した。この技術は普通のＴＶ受信可能範囲よりもずっと広い受信可能範囲を有するＩＳＤＢ−Ｔ ＤＴＶ送信機の近傍で使用することができる。高出力のＤＴＶ信号のお陰で、これらの技術は手持ち受信機で屋内でも使用することができ、それ故に強化９１１（Ｅ９１１）システムの位置評定要求に対して可能な解を与えるものである。
【００１９】
ここで開示される技術は、相関器を既知のデータ列に合うように単に修正することによって、その既知のデータ列を含む他のＤＴＶ信号にも適用することができる。これは当業者には明らかである。これらの技術はまた衛星無線信号のような、ある範囲の他の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号にも適用できる。
【００２０】
ＧＰＳのデジタル擬似雑音符号と比較して、このＤＴＶ信号は単に数マイル離れた送信機から受信される、そしてこの送信機は数１００ＫＷまでの実効的な放射出力で信号を放送するものである。加えるに、ＤＴＶ送信機アンテナは１４ｄＢの階級で大きな利得を有している。従って、時としてはビルの内部でＤＴＶ信号を受信するのに充分な出力であることがある。
【００２１】
以下に述べるように、本発明の実施はＩＳＤＢ−Ｔ信号の一成分を利用するものであって、これは“散乱パイロット信号”と言われている。この散乱パイロット信号を使用することはいくつかの理由で有益である。第１に屋内で、かつＤＴＶ送信機から遠く離れた所で位置測定ができる。通常のＤＴＶ受信機は一時に一個のデータのみを利用する。従って、一個の信号のエネルギーによってＤＴＶ送信機からの距離内に制限されている。比較して、本発明の実施は多重に散乱されたパイロット信号のエネルギーを同時に利用する。これによって通常のＤＴＶ受信機より大きな送信機からの距離で操作することができる。更に、散乱パイロットはデータによって変調されない。これは二つの理由で有益である。第一に散乱パイロットの全ての出力は位置評定に利用可能である。この出力のどれもデータに使われていない。第二に、散乱パイロットはデータ変調が作る劣化を受けること無しで長時間に亘って観測することができる。この結果、ＤＴＶ電波塔から十分な距離で屋内で信号を追跡する可能性が非常に拡大された。その上に、デジタル信号処理の使用を通して一個の半導体チップでこれらの新しい技術を実施することが可能である。
【００２２】
図１を参照すると、実施例１００は基地局１０４と空間連結を有して通信する使用者端末１０２を含んでいる。一実施において、使用者端末１０２は無線電話であり、基地局１０４は無線電話基地局である。一実施において、基地局１０４は移動用ＭＡＮ（大都市地域ネットワーク）またはＷＡＮ（広域ネットワーク）である。
【００２３】
図１は本発明のいろいろな態様を示すために用いられるが、本発明はこの実施に限定されるものではない。例えば、使用者端末という慣用句は説明するＤＴＶ位置評定を実施することが可能な任意の対象物のためのものである。使用者端末の例はＰＤＡ、移動電話、自動車および他の乗り物、さらにＤＴＶ位置評定を実施するチップまたはソフトウェアを包含することが出来る任意の対象物を包含する。“端末”である対象物、または“使用者”によって操作される対象物に限定することは意図していない。
【００２４】
（ＤＴＶ位置サーバーによって行われる位置評定）
図２は実施例１００の動作を示したものである。使用者端末１０２は複数のＤＴＶ送信機１０６Ａ と１０６Ｂから１０６Ｎ（ステップ２０２）を通してＤＴＶ信号を受信する。
【００２５】
位置評定にどのＤＴＶチャネルを使用するかを選択するのにいろいろな方法を使用することができる。一実施例では、ＤＴＶ位置サーバー１１０は最も良いＤＴＶチャネルの使用者端末１０２に監視するように伝える。一実施例では、使用者端末１０２は基地局１０４を通してＤＴＶ位置サーバー１１０とメッセージの交換をする。一実施例では、使用者端末１０２は基地局１０４の認識と基地局とＤＴＶチャネルを関係付ける保存テーブルに基づいて監視すべきＤＴＶチャネルを選択する。他の実施例では、使用者端末１０２は使用者から位置入力を受け取ることができる。これは最も近い都市名のような地域の一般的な表示を与える。そして処理するためにこの情報を用いてＤＴＶチャネルを選択する。一実施例では、使用者端末１０２は利用できるＤＴＶチャネルを掃引して利用できるＤＴＶチャネルの出力レベルに基づいて位置の目印を集める。使用者端末１０２はこの目印を、ＤＴＶチャネルを選択して処理するために、既知の目印を既知の位置に合致させる保存テーブルと比較をする。位置計算の精度の希薄化（ＤＯＰ）を最小化するために、この選択は各信号の到達する方向と同様に、ＤＴＶチャネルの出力レベルに基づいている。
【００２６】
使用者端末１０２は使用者端末１０２と各ＤＴＶ送信機１０６（ステップ２０４）との間の擬似距離を決定する。使用者端末１０２でのクロックオフセットと同様に、各擬似距離は、ＤＴＶ放送信号の一成分である送信機１０８からの送信時刻とその成分の使用者端末１０２での受信時刻との時間差（または等価的距離）を表わしている。
【００２７】
使用者端末１０２はＤＴＶ位置サーバー１１０にこの擬似距離を送信する。一実施例では、ＤＴＶ位置サーバー１１０は設計されたソフトウェアを実行するために汎用計算機として実施され、ここで述べられる操作を行う。他の実施例では、ＤＴＶ位置サーバーはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）として実施される。一実施例では、ＤＴＶ位置サーバー１１０は基地局１０４の内部または近くに具備される。
【００２８】
このＤＴＶ信号はまた１０８Ｎを介して複数の監視ユニット１０８Ａによって受信される。各監視ユニットはトランシーバとプロセッサーを含む小さな単位として具備することができ、電柱、ＤＴＶ送信機１０６、または基地局１０４のような便利な場所に搭載することができる。一実施例では、監視ユニットは衛星の上に具備される。
【００２９】
各監視ユニット１０８は、そこからＤＴＶ信号を受信する送信機１０６の各々に関してＤＴＶ送信機の局在クロックと基準クロックの間の時間オフセットを測定する。一実施例では、基準クロックをＧＰＳ信号から導出する。各監視ユニット１０８は基準クロックに関して時間オフセットを測定することができるので、多重の監視ユニット１０８が使用されるとき、基準クロックの使用は各ＤＴＶ送信機１０６に時間オフセットの測定を許すものである。この結果、監視ユニット１０８の局部クロックでのオフセットはこれらの測定に影響を与えない。
【００３０】
他の実施例においては、外部の時間基準を必要としない。この実施例によれば、使用者端末１０２と同じように単一の監視ユニットは全ての同じＤＴＶ送信機からのＤＴＶ信号を受信する。実効的に、単一の監視ユニットの局部クロックは時間基準として機能する。
【００３１】
一実施例において、各時間オフセットは固定オフセットとしてモデル化される。他の実施例では各時間オフセットはａ，ｂ，ｃとＴによって記述できる次の形式の２次の多項式近似でモデル化される。
【００３２】
【数１】
【００３３】
一つの実施例において、各測定された時間オフセットはインターネット、即ち保障されたモデム結合を用いて周期的にＤＴＶ位置サーバーに、実際のＤＴＶ放送データの一部として送信されるか、または同様に送信される。一実施例において、各監視ユニット１０８の位置はＧＰＳ受信機を用いて測定される。
【００３４】
ＤＴＶ位置サーバー１１０は各ＤＴＶ送信機１０６の位相中心（即ち、その位置）を記述する情報をデータベース１１２から受信する。一実施例において、各ＤＴＶ送信機１０６の位相中心は監視ユニット１０８を用いて測定され、位相中心を直接的に測定する。これを行うための一方法は多重時間同期監視ユニットを既知の場所で使用することである。これらのユニットは同時にＴＶ送信機への擬似距離測定を行い、これらの測定はＴＶ送信機の位相中心の位置を逆三角測量をするために使用することができる。他の実施例においては、各ＤＴＶ送信機１０６の位相中心はアンテナの位相中心を測量することによって決定される。一度決定されると、位相中心はデータベース１１２に保存される。
【００３５】
一実施例において、ＤＴＶ位置サーバー１１０は天候サーバー１１４から使用者端末１０２の近傍での気温、気圧および湿度を記述する天気情報を受信する。天気情報はインターネットや他の情報源から利用できる。ＤＴＶ位置サーバー１１０は対流圏伝播速度を天気情報からＢ．パーキンソンとＪ．スピルカー，Ｊｒ．による“広域位置システム−理論と応用、ＡＩＡＡ， ワシントンＤ．Ｃ．，１９９６， 巻１、１７章Ｊ．スピルカー，Ｊｒ．によるＧＰＳに対する対流圏効果”で開示されるような技術を用いて測定する。
【００３６】
ＤＴＶ位置サーバー１１０はまた基地局１０４から使用者端末１０２の一般的な地理的位置を識別する情報を受信する。例えば、この情報は携帯電話が位置する区画または区画領域を識別することができる。この情報は以下に述べるように曖昧さの解決に使用される。
【００３７】
ＤＴＶ位置サーバー１１０は使用者端末の位置を擬似距離と送信機の各々の位置とクロックオフセットに基づいて決定する（ステップ２０６）。図３は３つのＤＴＶ送信機１０６を用いて位置測定の幾何学を示したものである。ＤＴＶ送信機１０６Ａは位置（ｘ１，ｙ１）に位置している。使用者端末１０２とＤＴＶ送信機１０６Ａとの距離はｒ１である。ＤＴＶ送信機１０６Ｂは位置（ｘ２，ｙ２）に位置している。使用者端末１０２とＤＴＶ送信機１０６Ｂとの距離はｒ２である。ＤＴＶ送信機１０６Ｎは位置（ｘ３，ｙ３）に位置している。使用者端末１０２とＤＴＶ送信機１０６Ｎとの距離はｒ３である。
【００３８】
ＤＴＶ位置サーバー１１０は、対応するＤＴＶ送信機１０６に関する対流圏の伝播速度と時間オフセットに従って各擬似距離の値を調整する。ＤＴＶ位置サーバー１１０はデータベース１１２からの位相中心の情報を使用して、各ＤＴＶ送信機１０６の位置を決定する。
【００３９】
使用者端末１０２は３つ以上の擬似距離測定を行って３つの未知数に関して解く、即ち使用者端末の位置（ｘ、ｙ）とクロックオフセットＴである。他の実施例ではここで開示される技術は経度、緯度、高度のような３次元で位置を決定するのに使用され、そしてＤＴＶ送信機の高度のような要素を包含することができる。
【００４０】
３つの擬似距離測定ｐｒ１、ｐｒ２、ｐｒ３は以下の式で与えられろ。
【００４１】
【数２】
【００４２】
【数３】
【００４３】
【数４】
３つの距離は次式のように表すことができる。
【００４４】
【数５】
【００４５】
【数６】
【００４６】
【数７】
ここで、Ｘは使用者端末の２次元ベクトル位置（ｘ、ｙ）を表し、Ｘ１はＤＴＶ送信機１０６Ａの２次元ベクトル位置（ｘ１、ｙ１）を表し、Ｘ２はＤＴＶ送信機１０６Ｂの２次元ベクトル位置（ｘ２、ｙ２）を表し、Ｘ３はＤＴＶ送信機１０６Ｎの２次元ベクトル位置（ｘ３、ｙ３）を表している。これらの関係は３つの式を作って３つの未知数ｘ，ｙ，Ｔを解くことができる。ＤＴＶ位置サーバー１１０は通常の良く知られた方法でこれらの式を解く。Ｅ９１１応用に於いては、使用者端末１０２の位置はＥ９１１位置サーバー１１６に送信され、適当な権威者に分配される。他の応用に於いては、この位置は使用者端末１０２に送信される。
【００４７】
今、使用者端末１０２で測定が瞬時に行われる技術が述べられる。これはもし使用者端末１０２のクロックが携帯基地局またはＤＴＶ送信機１０６からの信号を用いて安定化、または補正されているならば必要ではないということに注目しよう。使用者端末１０２のクロックが安定化または補正されていないとき、使用者クロックオフセットは時間の関数Ｔ（ｔ）であると考えられる。小さい時間間隔ΔについてクロックオフセットＴ（ｔ）は定数と１次の項でモデル化できる。即ち、
【００４８】
【数８】
【００４９】
ここで、クロックオフセットを時間関数として取り扱う式（２ａ）−（４ａ）を再び考えてみよう。その結果として、擬似距離測定もまた時間の関数である。明確にするために、距離は本質的に間隔Δの間、一定であり続けると仮定する。擬似距離測定は以下のように記述することができる。
【００５０】
【数９】
【００５１】
一実施態様において、使用者端末１０２は最初の一連の測定のあと、何らかの時間Δで付加的な一連の擬似距離測定を開始する。これらの測定は次のように記述される。
【００５２】
【数１０】
【００５３】
それから使用者端末１０２は時間内に全ての擬似距離測定をある共通の点に対して推定するので１次の項の影響は実質的に消滅する。例えば、ある共通の基準時間ｔ０が使用される場合を考えて見よう。式（２ｂ−４ｂ）と式（２ｃ−４ｃ）を用いると、直接的に次の共通の時間瞬間に対して測定を推定できることが分かり、次のようになる。
【００５４】
【数１１】
【００５５】
これらの進められた擬似距離測定は位置サーバーに通信され、それらは３つの未知数ｘ、ｙ、Ｔを解くために使用される。式（２ｄ−４ｄ）での推定は精密ではなく、２次の項は考慮されていないことに注意しよう。しかしながら、生じる誤差は重要ではない。当業者には２次及びそれ以上に高次の項は各推定に関して２つ以上の擬似距離測定をすることによって考慮されるということを理解することができる。同じ時間瞬間に対して擬似距離測定を推定する概念を実施する方法は他にもたくさん存在するということにも注意しよう。例えば、一つの方法は遅延ロックループを実施することであり、このようなものはＪ．Ｊ．スピルカーＪｒ．による“衛星デジタル通信、プリンチスホール、エングルウッド クリフ、Ｎ．Ｊ．，１９７７年、１９９５年”とＢ．Ｗ．パーキンソンとＪ．Ｊ．スピルカーＪｒ．による“広域位置システム−理論と応用、巻１、ＡＩＡＡ、ワシントンＤ．Ｃ．１９９６年”に開示されており、ここでは参考文献として引用されている。分離した追跡ループは各ＤＴＶ送信機１０６に使用することができる。これらの追跡ループは実質的に擬似距離測定の間を補間する。各追跡ループの状態は同じ時間瞬間にサンプルされる。
【００５６】
他の実施例では、使用者端末１０２は擬似距離を計算しないが、むしろＤＴＶ信号の測定を行い、これは擬似距離、相関器出力の１部分のようなものを計算するには充分である。そして、これらの測定結果をＤＴＶ位置サーバー１１０に送信する。それから、ＤＴＶ位置サーバー１１０はその測定結果に基づいて擬似距離を計算し、上記のように擬似距離に基づいてその位置を計算する。
【００５７】
（使用者端末によって行われる位置評定）
他の実施例では、使用者端末１０２の位置は使用者端末１０２によって計算される。この実施においては、必要な情報は全て使用者端末１０２に送信される。この情報は、ＤＴＶ位置サーバー、基地局、一つ以上のＤＴＶ送信機１０６、またはその任意の組み合わせによって、使用者端末に送信することができる。それから使用者端末１０２は擬似距離を測定し、上記した同時式を解くことになる。この実施例が直ちに記述される。
【００５８】
使用者端末１０２は各ＤＴＶ送信機の局部クロックと基準クロックの間の時間オフセットを受信する。使用者端末１０２はまた各ＤＴＶ送信機１０６の位相中心を記述する情報をデータベース１１２から受信する。
【００５９】
使用者端末１０２はＤＴＶ位置サーバー１１０によって計算された対流圏伝播速度を受信する。他の実施例においては、使用者端末１０２は使用者端末１０２近傍の気温、気圧、湿度を記述する天気情報を天候サーバー１１４から受信して、通常の技術を用いてこの天気情報から対流圏伝播速度を決定する。
【００６０】
使用者端末１０２はまた基地局１０４から情報を受信し、この情報は使用者端末１０２の大雑把な位置を識別する。例えば、この情報は携帯電話が位置する小区画、または小区画領域を識別する。この情報は以下に述べるように曖昧さを改善するのに使用される。
【００６１】
使用者端末１０２は複数のＤＴＶ送信機１０６からＤＴＶ信号を受信し、使用者端末１０２と各ＤＴＶ送信機１０６の間の擬似距離を測定する。そこで、使用者端末１０２はこの擬似距離と送信機の位相中心に基づいて位置を決定する。
【００６２】
これらのどの実施例においても、２個のＤＴＶ送信機のみが利用可能であって、使用者端末１０２の位置は２つのＤＴＶ送信機と前の位置測定の間に計算されたオフセット時間Ｔを用いて決定される。Ｔの値は保持されるか、または通常の方法に従って維持される。これは勿論、局部クロックはＴが計算されてから、時間周期にわたって充分に安定であることを仮定している。
【００６３】
一実施例において、基地局１０４は使用者端末１０２のクロックオフセットを測定する。この実施例においては２つのＤＴＶ送信機のみが位置測定に要求される。基地局１０４はクロックオフセットＴをＤＴＶサーバー１１０に送信し、そこで各ＤＴＶ送信機のために計算された擬似距離から使用者端末１０２の位置を決定する。
【００６４】
他の実施例では、１個または２個のＤＴＶ送信機のみが位置決定に利用できるとき、ＧＰＳが位置測定の補強をするのに使用され、各ＧＰＳ衛星は位置決定おいて別の送信機として取り扱われる。
【００６５】
（受信機アーキテクチャ）
図４は擬似距離測定を行うために使用に供される受信機の実施態様４００を示している。一実施例において受信機４００は使用者端末１０２の中に具備される。他の実施例では受信機４００は監視ユニット１０８内に具備される。
【００６６】
クロック回路４１６によって駆動されるチューナ４０６はチューナ制御器４２０によって与えられる制御信号に対応してアンテナ４０４をＤＴＶ信号４０２に同調する。幾つかの実施態様において、チューナ４０６はまた受信したＤＴＶ信号をダウンコンバートして中間周波数（ＩＦ）にする。ミキサー４０８Ｉと４０８Ｑはキャリアー発生器４１８で作られたキャリアー信号を同調したＤＴＶ信号と混合して中間周波数（ＩＦ）またはベースバンドで０度または９０度位相のＤＴＶ信号をつくる。一実施態様においては、クロック４１６は２７ＭＨｚで動作する。これらの何れもフィルター４１０Ｉと４１０Ｑの一つによって濾過され、そしてＡ／Ｄコンバータ４１１Ｉと４１１Ｑの一つによってデジタル化されて、それぞれに信号ｍ（ｔ−Ｔ）とｑ（ｔ−Ｔ）を生成する。他の実施態様では１個のスイッチを持つ１個のＡ／Ｄコンバータは０度と９０度位相のチャネルを交互にサンプルするために使用される。相関器４１２Ｉは信号ｍ（ｔ−Ｔ）を同期信号ｓ［ｔ−Ｔ＊］と結合して相関出力を探索制御器４１４に供給する。
【００６７】
遅延ロックループ４２２は相関器４１２Ｑと、フィルター４２４と、クロック回路４１６で駆動される数字制御発振器（ＮＣＯ）４２６と、散乱パイロット信号のデジタル表現を生成する同期信号発生器４２８を包含している。相関器４１２Ｑは信号ｑ［ｔ−Ｔ］を同期信号ｓ［ｔ−Ｔ＊］と結合させてフィルター４２４によって濾過した後、相関出力をＮＣＯ４２６に供給する。ＮＣＯ４２６は探索制御器４１４に従って同期信号発生器４２８を駆動する。
【００６８】
制御は信号収集の間は探索制御器４１４によって、そして収集のあと信号追跡の間はＮＣＯ４２６によって行われる。擬似距離はＮＣＯ４２６をサンプリングすることによって与えられる。
【００６９】
加入者の送受話器または他の装置での位置評定操作は加入者が位置評定をしたい時にだけ必要なのだということに注目しよう。ゆっくり歩いているか、ゆっくり動いている乗り物の中にいるか、または緊急時に建物の中や野原に座っているかのような加入者にはこの位置情報は稀にしか計測する必要はない。従って、蓄電池や他の電源は極めて小さくすることができる。
【００７０】
勿論、他の型の受信機４００でも上記の概念を用いて実施することができる。例えば、受信したＤＴＶ信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いたものである。加えるに、９個のチャープ信号または１１７個のキャリア信号の全ての和をデジタル化して、準最適な方法で動作させることができる。
【００７１】
この性能を達成するためには、全ての散乱パイロットを並列に相関をとること、あるいは少なくとも単一区分では９個と相関をとることが重要である。コンポジット信号の帯域幅を広くすると位置評定の精度を向上させる。タイミング精度は帯域幅に逆比例する。
【００７２】
ＩＳＤＢ−Ｔ構造内の他の信号も位置評定に使用することができる。例えば、広いレイニング技術は連続的なパイロット信号に適用することができる。しかしながら、広いレイニングのような技術は周期曖昧さの本質的な解決を含むものであり、そのような曖昧さを解決する技術は良く知られた技術である。
【００７３】
使用者端末局部発振器はしばしば周波数安定度が貧弱である。この不安定性は２つの異なった受信機パラメータに影響を与える。第１に、これは受信機信号に周波数オフセットを生じさせる。第２に、これは受信ビットパターンを基準クロックのシンボル速度に対して外れを生じさせる。これらの影響は両方とも受信機の集積時間を制限し、結果的に受信機の処理利得も制限する。集積時間は受信機の基準クロックを修正することによって増加させることができる。一実施例では、遅延クロックループが自動的に受信機クロックを修正する。
【００７４】
（位置評定能力の向上）
携帯電話側の場所の事前の知識は位置決定能力を増加させるために使うことができる。これは概念的には図５に示されており、これは２つの離れたＤＴＶアンテナ１０６Ａと１０６ＢからのＤＴＶ信号を受信する使用者端末１０２のための位置評定計算の単純化した例を記述している。この単純化した例では、使用者のクロックのオフセットは既に知られていると仮定している。距離測定に基づいて、一定の距離の円５０２Ａと５０２Ｂが各送信アンテナ１０６Ａと１０６Ｂのそれぞれに対して引かれる。そのとき、使用者端末の位置は使用者端末のクロックオフセットの修正を含めて２つの円５０２Ａと５０２Ｂの交点５０４Ａと５０４Ｂのうちの１つの処である。その曖昧さは、使用者端末が電波到達範囲（つまり、その領域範囲）５０６のどの区画５０８に位置するかということを基地局１０４が決定することができるという事に注目することによって解消する。勿論、もし２つ以上のＤＴＶ送信機が視野にあるならば、この曖昧さは３つの円を交叉させることによって解決することができる。ＴＶ送信機からの同期符号は事実上反復的なので、周期曖昧さが存在し、ＴＶ同期符号の繰り返し周期によって決定され、これは繰り返し周期に光速を乗じたものに等しい距離曖昧さを生じる。距離曖昧さがセルサイトの大きさに比較して大きい場合に限り、この周期曖昧さは図５の単純化した例で記述したのと同じ技術で解決することができる。これは、典型的な場合である。
【００７５】
一実施例において、最初に大雑把な位置を決定するセルサイトを用いる代わりに、使用者端末１０２は使用者から入力を受け取ることができ、この入力は近くの都市の名前のような地域の一般的な指示を与えるものである。一実施例において、使用者端末１０２は利用可能なＤＴＶチャネルを走査して一群の可視チャネルを記述する位置の特徴を収集する。使用者端末１０２はこの特徴を保存されているテーブルと比較し、既知の特徴を既知の場所と照合して使用者端末１０２の現在の大雑把な位置を認識するものである。
【００７６】
一実施例において、位置評定の計算は土地高度の影響を包含している。この結果、丘や谷を有する地形においては、ＤＴＶアンテナ１０６の位相中心に対して一定距離の円は歪むことになる。図６はＤＴＶ送信機１０６の一定距離の円６０２に対しての１個の丘６０４の影響を示している。この送信機は周囲の土地とおなじ高度に位置している。
【００７７】
使用者位置の計算は簡単な計算機によって容易に実行でき、この計算機はデータベースとして地形図をもっており、この地形図によって地球表面、仮想地球表面上に於ける使用者の高度を計算に入れることができる。この計算は、図６に示されているように一定距離の円が歪む影響を受ける。
【００７８】
（ＩＳＤＢ−Ｔ信号記述）
ＩＳＤＢ−Ｔ信号は１５１２または６０４８分離信号のどちらかを使用する１８８バイトのＭＰＥＧ（動画圧縮、伸張の国際規格）パケットを運ぶ複素直交周波数分割多重信号（ＯＦＤＭ）である。これらの要素の殆どはランダム状のデータ変調のビデオＴＶ信号を運び、弱い信号レベルで正確な追跡には有効ではない。位置評定の我々の目的では使用者端末がＩＳＤＢ−Ｔ信号の全情報内容は利用できない場所にあるかも知れないということに注意しよう。
【００７９】
ＩＳＤＢ−Ｔ信号は帯域セグメント送信（ＢＳＴ）直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号であって、これは色々なビデオ、音声とデータサービスを配信できる可能性を有している。それはＯＦＤＭシステムなので、マルチパスに対して抵抗力を有している。いわゆる帯域セグメント送信の使用は送信される情報に柔軟性を与えている。このセグメントは３０００／７＝４２８．５７１４２８６ｋＨｚの帯域を有している。
【００８０】
ＩＳＤＢ−Ｔ信号は位置評定に非常に有益な同期成分を含んでいる。この信号は広い帯域と狭い帯域の両方の形式を有している。広帯域様式は５．６ＭＨｚの帯域幅を有しており、テレビジョンとデータに使用されている。狭帯域様式は４３０ｋＨｚの帯域幅を有しており、狭い帯域幅の信号に使用されている。３形式の広帯域様式の信号特性を表１に挙げている。キャリア間隔は有効なシンボル持続期間の逆数である。位相変調したセグメントは散乱パイロットを有しており、差動位相セグメントは連続パイロットを有している。各形式に関して、セグメントの全数はＮｓ＝１３＝ｎｓ＋ｎｄである。この節では広帯域様式の３形式のうちの一つが記述されている。しかしながら、同じ概念が３つの全ての形式に適用できる。
【００８１】
【表１】
【００８２】
広帯域信号は１３ＯＦＤＭセグメントで構成されており、ここで各セグメントは１０８の周波数で構成されている。１０８キャリアのＯＦＤＭセグメントの帯域幅は４３０ｋＨｚである。ＯＦＤＭキャリアは殆どの部分がＭＰＥＧ−２形式でビデオ信号によって変調されており、これは４値振幅変調（ＱＡＭ）と強力な誤り訂正符号を用いている。しかしながら、１０８周波数のその集合のなかで、幾つかは同期からはずして設定されており、これらはいわゆる散乱され、かつ連続したパイロット信号である。本発明のいくつかの実施態様は中心周波数測定に連続パイロット信号を使用している。しかしながら、散乱パイロット信号は高精度位置測定にもっと有効である。
【００８３】
このＩＳＤＢ−Ｔ標準は多くの変調形式を与えており、これは差動４値位相変調（ＤＱＰＳＫ）、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、さらに内部符号に対して１／２、２／３、３／４、５／６及び７／８の符号速度を包含している。これらのパラメータは各セグメントに対して独立に選択できる。広帯域形式の全データ速度は差動位相変調ＤＱＰＳＫについてはたった３．６５１ＭＨｚである。狭帯域単一セグメント形式はＤＱＰＳＫ変調には２８０．８５ｋｂｐｓのデータ速度と１／２符号速度を生成する。他の形式は位相の揃ったものであり、６４ＱＡＭに関して２３．２３４Ｍｂｐｓまでのデータ速度と７／８の内部符号速度を生成する。
【００８４】
各１３セグメントの内部には３６個の散乱パイロット信号がある。したがって、全１３セグメントには各広帯域ＤＴＶ信号の中に４６８個の散乱パイロット信号がある。ＯＦＤＭセグメントの内部では、シンボルごとに周波数を変化させる。この周波数のホップの量は３キャリアである。同じキャリアは４シンボルごとに繰り返すパターンを持つシンボルのために送信される。したがって、図７に示すように一度に全てを送信する幾つかの散乱パイロットがある。図７では最大の散乱パイロット周波数は１０５である。
【００８５】
図７に示されるように、この散乱パイロットの集合は各シンボルごとに３までホップする９個の散乱パイロットのように見ることが出来る。全体で１１７の散乱パイロットに関して、１３セグメントの各々に対して９個の“チャープ”キャリアは良い近似である。
【００８６】
明らかに４シンボルの周期速度で線成分を持つのだけれども、これらの散乱パイロットの帯域幅はスペトル占有領域で本質的に平坦である。しかしながら、４シンボルの周期は比較的低いシンボル速度のために大変大きな距離を示す。この結果、この信号によって生じる曖昧さは無視することができ、容易に解決できる。
【００８７】
混合散乱パイロット信号はｓ［ｔ］として記述することができ、かつＡＴＳＣで使用される擬似雑音信号を持ち、以下の特許出願で記述される遅延ロックループや相関器と同じデジタル形式で示すことができる、つまり特許出願は特許出願番号第１０／２１０，８４７号“広帯域デジタルテレビジョン信号を用いた位置評定”ジェムスＪ．スピルカー，Ｊｒ．とマッシュウ・ラビノビッツ、２００２年７月３１日出願である。ＩＳＤＢ−Ｔの正確な形式は異なっているが、信号追跡は基準信号Ｓ（ｔ）を利用して同様な方法で実行できる。
【００８８】
ＩＳＤＢ−Ｔ信号はさらにＳ．中村、他“日本におけるＩＳＤＢ−Ｔデジタル送信構成とデジタル地上テレビジョン放送の受信特性”、ＩＥＥＥ トランザクションズ・オン・コンシューマ・エレクトロニクス、１９９９年８月、及びＭ．上原、他“地上ＩＳＤＢシステム用送信構成”、ＩＥＥＥ トランザクションズ・オン・コンシューマ・エレクトロニクス、１９９９年２月に記載されている。
【００８９】
（単一セグメントの自動相関機能）
１０８キャリアの単一セグメントはその時、３ユニットの周波数間隔で３６散乱パイロット信号を含んでいる。送信される発信音の列は１０５／３＝３５シンボルごとに繰り返される。単一セグメントに関してこの信号の自動相関関数は１／４００シンボルのサンプル速度を仮定して、図８に示されている。約４３０ｋＨｚの単一セグメントに関する自動相関幅は約１マイクロ秒の時間分解能を与えることができる。１３セグメントを持つ全バンド幅の信号を用い、全周波数領域に亘って相関をとることは自動相関のピークを約１０００／１３＝７７ナノ秒または７７フィートに対する同じ比率だけ減少させる。充分な信号対雑音比があって、マルチパス誤りがなければ、約５メートルまたはそれ以上の擬似距離の精度が可能である。
【００９０】
（監視ユニット）
図９は監視ユニット１０８の実施例９００を示している。アンテナ９０４はＧＰＳ信号９０２を受信する。ＧＰＳ時間転送ユニット９０６はＧＰＳ信号に基づいて主クロック信号を作成する。ＤＴＶ送信機クロックのオフセットを測定するために、ＮＣＯ（数値制御発信器）符号同期タイマー９０８Ａは主クロック信号を基礎にして主同期信号を生成する。主同期信号はＩＳＤＢ−Ｔ散乱パイロットキャリアを含むことができる。一実施例において、全ての監視ユニット１０８にあるＮＣＯ同期タイマー９０８Ａは基礎の日時に同期する。使用者端末１０２がするように、単一監視ユニット１０８が全ての同じＤＴＶ送信機からのＤＴＶ信号を受信するような実施例では、その監視ユニット１０８を任意の他の監視ユニットと使用者端末１０２の位置を決定する目的のために同期させる必要はない。もし全ての監視ユニット１０８、または全てのＤＴＶ送信機が共通のクロックに同期しているときは、そのような同期はまた必要がない。
【００９１】
ＤＴＶアンテナ９１２は複数のＤＴＶ信号９１０を受信する。他の実施例では、多重のＤＴＶアンテナが使用される。増幅器９１４はＤＴＶ信号を増幅する。９１６Ｎを通って１つ以上のＤＴＶチューナー９１６Ａの各々は受信したＤＴＶ信号の中のＤＴＶチャネルに同調し、ＤＴＶチャネル信号を生成する。複数のＮＣＯ符号同期タイマー９０８Ｂの各々は９０８Ｍを通してＤＴＶ信号の一つを受信する。ＮＣＯ符号同期タイマー９０８Ｂの各々は９０８Ｍを通してチャネル同期信号をＤＴＶチャネル信号から引き出す。このチャネル同期信号はＩＳＤＢ−Ｔ散乱パイロットキャリアを含むことができる。一実施例では、ＩＳＤＢ−Ｔ信号内の連続したパイロット信号とシンボルタイミングは捕捉支援として使用される。
【００９２】
複数の加算器９１８Ａの各々は９１８Ｎを通して主同期信号とチャネル同期信号の間でクロックオフセットを生成する。プロセッサー９２０はこの生成したデータを、形式を合わせてＤＴＶ位置サーバー１１０に送る。一実施例では、このデータは測定された各ＤＴＶチャネルに関して、ＤＴＶ送信機の識別番号と、ＤＴＶチャネル番号と、ＤＴＶ送信機に対するアンテナ位相中心と、クロックオフセットを包含する。このデータは無線通信とインターネットを含む多くの手段の何れかによって送信することができる。一実施例では、このデータは予備のＭＰＥＧパケットでＤＴＶチャネルそれ自身の上で放送される。各チャネルに関してクロックオフセットはまた時間の関数としてモデル化される。
【００９３】
（ソフトウェア受信機）
マルチパスの影響を軽減する一つの完全な方法はハードウェアの準備においてと同じく単に早いサンプルと遅いサンプルを用いるというよりはむしろ、全自動相関関数をサンプルすることである。マルチパスの影響は最も早い相関ピークを選択することによって軽減される。
【００９４】
位置が短い遅延で計算できる場合には、簡単な方法はソフトウェア受信機を用いることであり、それは濾過された信号列をサンプルし、それからデジタル信号プロセッサーのファームウェアで処理することである。
【００９５】
図１０はソフトウェア受信機に関する一実施例１０００を示している。アンテナ１００２はＤＴＶ信号を受信する。アンテナ１００２は磁気ダイポールまたはＤＴＶ信号を受信することのできる他の型のアンテナである。帯域通過フィルター１００４は全ＤＴＶ信号スペクトルをＬＮＡに通過させる。一実施例において、フィルター１００４は調整できる帯域通過フィルターであって、デジタル信号プロセッサー（ＤＳＰ）１０１４の制御の下で特別なＤＴＶチャネルを通過させる。
【００９６】
低雑音アンプ（ＬＮＡ）１００６は選択された信号を増幅し、ＤＴＶチャンネル選択器１００８に通過させる。ＤＴＶチャンネル選択器１００８はプロセッサー１０１４の制御の下で特別なＤＴＶチャンネルを選択し、濾過し、選択されたチャネル信号をＵＨＦ（極高周波）からＩＦ（中間周波数）に通常の方法に従って下方変換をする。増幅器（ＡＭＰ）１０１０は選択されたＩＦチャネル信号を増幅する。この増幅器はこの構造のダイナミックレンジを改善するために自動利得調整（ＡＧＣ）を用いることがある。アナログ−デジタル変換器とサンプラー（Ａ／Ｄ）１０１２はＤＴＶチャンネル信号のデジタルサンプルＳｓａｍｐ（ｔ）を生成して、これらのサンプルをＤＳＰ１０１４に通過させる。
【００９７】
さて、ＤＳＰ１０１４によるＤＴＶチャネル信号の処理は非コヒーレントのソフトウェア受信機に関して記述される。下方変換サンプル値信号に関する名目上のオフセット周波数が仮定されている。もしこの信号がベースバンドに下方変換されるならば名目上のオフセットは０Ｈｚである。低い負荷時間率の基準信号を用いるような、更に効果的に実施されるプロセスに関する多くの技術が存在する。Ｔｉをサンプル値データの周期、ωｉｎをサンプル値入射信号とし、ドップラーシフトと発振器の周波数変動のために、ωｏｆｆｓｅｔを最大のありそうなオフセット周波数とする。このプロセスは以下に挙げる擬似符号を実施する。
【００９８】
Ｒｍａｘ＝０
複素符号信号を生成せよ。
【００９９】
sｃｏｄｅ（ｔ）＝Ｃｉ（ｔ）＋ｊＣｑ（ｔ）
ここで、Ｃｉは同相のベースバンド信号を記述する関数であり、Ｃｑは９０度位相ベースバンドを記述する関数である。
【０１００】
Ｆ（Ｓｃｏｄｅ）＊を計算せよ。ここで、Ｆはフーリエ変換演算子であり、＊は共役演算子である。
【０１０１】
ω＝ωｉｎ−ωｏｆｆｓｅｔからωｉｎ＋ωｏｆｆｓｅｔまで、ステップπ／２Ｔｉ
複素混合信号を生成せよ。ｓｍｉｘ（ｔ）＝ｃｏｓ（ωｔ）＋ｊ ｓｉｎ（ωｔ），ｔ＝［０……Ｔｉ］
入射信号ｓ（ｔ）と混合信号を結合せよ。ｓｍｉｘ（ｔ）ｓｃｏｍｂ（ｔ）＝ｓｓａｍｐ（ｔ）ｓｍｉｘ（ｔ）
相関関数を計算せよ。Ｒ（τ）＝Ｆ−１｛Ｆ（ｓｃｏｄｅ）＊Ｆ（ｓｃｏｍｂ）｝
もしｍａｘτ｜Ｒ（τ）｜＞ＲｍａｘならばＲｍａｘ←ｍａｘτ｜Ｒ（τ）｜、Ｒｓｔｏｒｅ（τ）＝Ｒ（τ）
次のω
このプロセスを出るときには、Ｒｓｔｏｒｅ（τ）は入射サンプル値信号ｓｓａｍｐ（ｔ）と複素符号信号ｓｃｏｄｅ（ｔ）との間の相関を保存する。Ｒｓｔｏｒｅ（τ）はωの小さいステップで探索することによって更に改良される。ωの最初のステップの大きさはナイキストレート
２π／Ｔｉ
の１／２よりも小さくなければならない。最大相関出力を生成する時間オフセットσは擬似距離として使用される。
【０１０２】
（他の実施態様）
この発明はデジタル電子回路か、コンピュータハードウェアか、ハームウェアか、ソフトウェアか、またはそれらの組み合わせで実現される。この発明の装置は計算機プログラム生産物で実施され、これはプログラム可能なプロセッサーで実行できるように機械読み取り可能な記憶装置内に明白に具備され、さらに発明の方法手順は、発明の機能を入力データの上で動作し出力を生成することによって遂行するためにプログラム命令を実行するプログラム可能なプロセッサーで実行することができる。この発明は一つ以上の計算機プログラム内で有利に実施することができ、この計算機プログラムはデータと命令を受信し、データ記憶システムと、少なくとも１個の入力装置と、少なくとも１個の出力装置にデータと命令を送信するために結合された少なくとも１個のプログラム可能なプロセッサーを含むプログラムシステム上で実行することができる。各計算機プログラムは上位レベル、または目的指向型のプログラム言語で、または必要であればアセンブリーまたは機械語で実施可能であり、更にどのような場合にもこの言語はコンパイルまたは翻訳型の言語であり得る。適切なプロセッサーは、例として、汎用型または専用のマイクロプロセッサーを含むものである。一般にプロセッサーは読み取り専用メモリとランダム・アクセス・メモリまたはそれらの一方から命令とデータを受信する。一般に計算機はデータファイルを記憶する１つ以上の大容量装置を含み、そのような装置は磁気デスクを含む。これらは内部ハードデスクや取り外し可能デスク、磁気−光学デスク、光デスクのようなものである。計算機プログラム命令とデータを明らかに適した記憶装置は全ての形式の不揮発性メモリ含むものであり、例えばＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭやフラッシメモリ装置のような半導体メモリであり、磁気デスクとしては内部ハードデスクや取り外し可能デスク、磁気−光学デスクのようなものであり、またＣＤ−ＲＯＭのようなものである。以上に述べてきたものは全て、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）で補追されるか、または組入れられる。
【０１０３】
本発明の多くの実施態様が記述された。それにもかかわらず、いろいろな変形が本発明の精神や範囲から逸脱することなしに行われると理解される。
【０１０４】
例えば、ＩＳＤＢ−Ｔ信号を追跡する方法が記述されているが、いろいろな型の通常の遅延ロックループを用い、さらにいろいろな型の適応フィルターを用いることにより、これらの信号を追跡する幾つかの方法があることは明らかである。
【０１０５】
本発明の実施が８ＭＨｚに関して記述される一方において、実施は他の帯域幅の信号で使用することができる。さらに、本発明の実施はＩＳＤＢ−Ｔ信号の帯域幅の一部分を取り込むことができる。例えば、本発明の実施は８ＭＨｚＩＳＤＢ−Ｔ信号の中からたった６ＭＨｚを使用して満足な結果を得ることができる。本発明の実施はＩＳＤＢ−Ｔ信号に対する将来的な増強を使用するように発展させることができる。
【０１０６】
本発明の実施は、ＤＴＶ信号が高出力を持っていて、バースト信号を捕捉するかまたは必ずしも全ての注入信号エネルギーを使用しない低占有率基準信号を用いることによっても追跡することができるという事実を有効に使うことができる。例えば、一実施例では、時間開閉型遅延ロックループを使用するものであり、そのようなものはＪ．Ｊ．スピルカー，Ｊｒ．、衛星通信、プリンテスホール、イングルウッド クリフ、Ｎ．Ｊ．、１９７７年、１８章−６で開示されている。他の実施例はほかの変形ＤＬＬを使用したものであり、それはコヒーレント、非コヒーレント、擬似コヒーレントＤＬＬを包含していて、そのようなものはＪ．Ｊ．スピルカー、Ｊｒ．、衛星によるデジタル通信、プリンテスホール、イングルウッド クリフ、Ｎ．Ｊ．、１９７７年、１８章とＢ．パーキンソンと、Ｊ．Ｊ．スピルカー、Ｊｒ．、広帯域位置システム−理論と応用、ＡＩＡＡ、ワシントン、Ｄ．Ｃ．、１９９６年、巻１、１７章、Ｊ．Ｊ．スピルカー、Ｊｒ．による信号追跡理論の基礎に開示されている。他の実施例はいろいろな型の適合フィルターを使用しており、それは再循環型適合フィルターのようなものである。
【０１０７】
いくつかの実施例に於いては、ＤＴＶ位置サーバー１１０はシステムレベルで利用できる冗長信号を使用しており、そのようなものはＤＴＶ送信機から利用できる擬似距離のようなものであり、各ＤＴＶチャネルと擬似距離を有効にし、誤りのあるＤＴＶチャネルの擬似距離を識別するために付加的な照合をしている。そのような技術の一つは通常の受信機の自律的完全性監視（ＲＡＩＭ）である。
【０１０８】
本発明のほかの実施態様は以上に記述したＤＴＶ測距信号を擬似距離が計算できる他の様式の信号と結合するものである。例えば、ＤＴＶとＧＰＳ衛星信号を結合して使用することは、米国特許出願第１０／１５９，４７８号、“放送テレビジョン信号によって増強された広域位置信号を用いた位置評定”マシュウ・ラビノビッツとＪ．Ｊ．スピルカー、Ｊｒ．により２００２年５月３１日出願に記述されており、その主題はここで参考文献として引用されている。さらに、組み合わせ位置解決のために、ＤＴＶ信号は携帯基地局信号、またはデジタルラジオ信号、または同期符号を含む他の任意の信号と結合することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の実施例における操作例である。
【図３】本発明の実施例を示す３つのＤＴＶ送信機を用いた位置決定の構成図である。
【図４】本発明の実施例を示す擬似距離計測を生成するのに使用する受信機の構成図である。
【図５】本発明の使用者端末用に位置評定計算の簡単な実施例である。
【図６】本発明に係る周囲の土地と同じ高度に位置するＤＴＶ送信機に関して一定の距離の円に対する単一の丘の影響を示す構成図である。
【図７】本発明の実施例における全てが一度に送信される幾つかの散乱パイロットの構成図である。
【図８】本発明の実施例におけるコヒーレント自己相関関数の構成図である。
【図９】本発明の実施例における監視ユニットの構成図である。
【図１０】本発明の実施例におけるソフトウェア受信機の構成図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＴＶ信号が統合サービスデジタル放送地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号を含むＤＴＶ送信機からのデジタルテレビジョン（ＤＴＶ）放送信号を使用者端末で受信し、放送ＤＴＶ信号の中の既知成分に基づいて使用者端末とＤＴＶ送信機の間の擬似距離を決定し、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することとを含む使用者端末の位置を決定する方法。
【請求項２】
使用者端末の位置を決定することが、ＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間基準との間の差に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいた使用者端末の位置を決定することとを含む請求項１の方法。
【請求項３】
既知の成分が散乱パイロットキャリアである請求項１の方法。
【請求項４】
使用者端末の位置を決定することが、局部時間基準と主時間基準との間のオフセットを測定することと、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とオフセットから使用者端末の位置を決定することとを含む請求項１の方法。
【請求項５】
オフセットを用いて使用者端末の次に続く位置を決定することを、更に含む請求項４の方法。
【請求項６】
擬似距離を決定することが、ＤＴＶ信号の一部を保存することと、保存した部分と擬似距離を生成するために使用者端末によって生成される信号との相関を引き続いてとることとを含む請求項１の方法。
【請求項７】
擬似距離を決定することが、ＤＴＶ信号が擬似距離を生成するために受信されると使用者端末によって生成される信号と相関をとることを含む請求項１の方法。
【請求項８】
使用者端末の位置を決定することが、使用者端末が位置する全体地域を決定することと、擬似距離と全体地域に基づいて使用者端末の位置を決定することとを含む請求項１の方法。
【請求項９】
全体地域が使用者端末に通信的に結合した付加的な送信機の足跡である請求項８の方法。
【請求項１０】
使用者端末の位置を決定することが、使用者端末の近傍で対流圏伝播速度を測定することと、対流圏伝播速度に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することとを含む請求項１の方法。
【請求項１１】
使用者端末の位置を決定することが、使用者端末の近傍で土地高度に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することを含む請求項１の方法。
【請求項１２】
使用者端末に通信的に結合された付加的送信機の識別と付加的送信機とＤＴＶ信号の相関をとる保存テーブルに基づいて複数のＤＴＶ信号からそのＤＴＶ信号を選択することを、さらに含む請求項１の方法。
【請求項１３】
使用者から位置入力を受け取ることと、位置入力に基づいて複数のＤＴＶ信号からそのＤＴＶ信号を選択することを、さらに含む請求項１の方法。
【請求項１４】
位置の足跡を集めるために利用できるＤＴＶ信号を走査することと、その足跡と既知の特徴を既知の位置と照合する保存テーブルに基づいて利用できるＤＴＶ信号からの擬似距離を決定するために使用されるＤＴＶ信号を選択することとを、さらに含む請求項１の方法。
【請求項１５】
ＤＴＶ送信機からの冗長な擬似距離に基づいて擬似距離の完全性を調べるために受信機自動完全性監視（ＲＡＩＭ）を用いることを、さらに含む請求項１の方法。
【請求項１６】
ＤＴＶ信号がヨーロッパ電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号を含むＤＴＶ送信機からのデジタルテレビジョン（ＤＴＶ）放送信号を使用者端末で受信することと、ＤＴＶ放送信号に基づいて使用者端末とＤＴＶ送信機との間の擬似距離を決定することと、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定するために構成された位置サーバーに擬似距離を送信することと、を含む使用者端末の位置を決定する方法。
【請求項１７】
擬似距離を決定することが、ＤＴＶ放送信号の既知成分のＤＴＶ送信機からの送信時間を決定することと、その既知成分の使用者端末での受信時間を決定することと、その送信時間と受信時間との差を決定することと、を含む請求項１６の方法。
【請求項１８】
既知成分が散乱パイロット信号である、請求項１６の手段。
【請求項１９】
擬似距離を決定することが、ＤＴＶ信号の一部を保存することと、引き続いて保存された部分と擬似距離を生成するために使用者端末によって生成される信号との相関をとることとを含む請求項１６記載の方法。
【請求項２０】
擬似距離を決定することが、ＤＴＶ信号とＤＴＶ信号が擬似距離を生成するために受信されると使用者端末によって生成される信号との相関をとることを含む請求項１６記載の方法。
【請求項２１】
擬似距離がＤＴＶ送信機によって放送されるＤＴＶ信号に基づいて使用者端末とＤＴＶ送信機の間で決定され、そのＤＴＶ信号がヨーロッパ電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号を含み、かつ擬似距離がＩＳＤＢ−Ｔ信号にある既知の成分に基づいて決定される、使用者端末からの擬似距離を受信することと、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することとを含む、使用者端末の位置を決定する手段。
【請求項２２】
使用者端末の位置を決定することが、ＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間標準との間の差に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することとを含む請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
既知成分が散乱パイロット信号である、請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
使用者端末の位置を決定することが、使用者端末の局部時間基準と主時間基準との間のオフセットを測定することと、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とそのオフセットに基づいて使用者端末の位置を決定することとを含む請求項２１記載の方法。
【請求項２５】
オフセットを用いて使用者端末の次の位置を決定することを、さらに含む請求項２１記載の方法。
【請求項２６】
使用者端末の位置を決定することが、使用者端末が位置する全体地域を決定することと、擬似距離と全体地域に基づいて使用者端末の位置を決定することとを含む請求項２１記載の方法。
【請求項２７】
全体地域が使用者端末に通信的に結合された付加送信機の足跡である、請求項２１記載の方法。
【請求項２８】
使用者端末の位置を決定することが、使用者端末の近傍で対流圏伝播速度を測定することと、対流圏伝播速度に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することを含む請求項２１記載の方法。
【請求項２９】
使用者端末の位置を決定することが、使用者端末の近傍での土地の高度に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することとを含む請求項２１記載の方法。
【請求項３０】
ＤＴＶ信号がヨーロッパ電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号を含むＤＴＶ送信機からのデジタルテレビジョン（ＤＴＶ）放送信号を使用者端末で受信する手段と、ＤＴＶ放送信号のなかの既知成分に基づいて使用者端末とＤＴＶ送信機との間の擬似距離を決定する手段と、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する手段と、を含む使用者端末の位置を決定する装置。
【請求項３１】
使用者端末の位置を決定する手段が、ＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間標準との間の差に基づいて擬似距離を調整する手段と、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する手段と、を含む請求項３０記載の装置。
【請求項３２】
既知成分が散乱パイロット信号である請求項３１記載の装置。
【請求項３３】
使用者端末の位置を決定する手段が、使用者端末における局部時間基準と主時間基準との間のオフセットを決定する手段と、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とそのオフセットに基づいて使用者端末の位置を決定する手段と、を含む請求項３０記載の装置。
【請求項３４】
オフセットを用いて使用者端末の次の位置を決定する手段を、さらに含む請求項３３記載の装置。
【請求項３５】
擬似距離を決定する手段が、ＤＴＶ信号の一部を保存する手段と、次に擬似距離を生成するために保存された部分と使用者端末によって生成された信号との相関をとるための手段とを含む請求項３０記載の装置。
【請求項３６】
擬似距離を決定する手段が、ＤＴＶ信号と擬似距離を生成するために受信されるときに使用者端末によって生成される信号との相関をとるための手段を含む、請求項３０記載の装置。
【請求項３７】
使用者端末の位置を決定する手段が、使用者端末が位置する全体地域を決定する手段と、擬似距離と全体地域に基づいて使用者端末の位置を決定する手段と、を含む請求項３０記載の装置。
【請求項３８】
全体地域が使用者端末に通信的に結合された付加送信機の足跡である、請求項３７記載の装置。
【請求項３９】
使用者端末の位置を決定する手段が、使用者端末の近傍で対流圏伝播速度を測定する手段と、対流圏伝播速度に基づいて擬似距離を調整する手段と、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する手段と、を含む請求項３０記載の装置。
【請求項４０】
使用者端末の位置を決定する手段が、使用者端末の近傍で土地の高度に基づいて各擬似距離を調整する手段と、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する手段と、を含む請求項３０記載の装置。
【請求項４１】
使用者端末に通信的に結合された付加送信機の識別と付加送信機とＤＴＶ信号を関係付ける保存テーブルに基づいて複数のＤＴＶ信号からそのＤＴＶ信号を選択する手段を含む請求項３０記載の装置。
【請求項４２】
使用者からの位置入力を受け付ける手段と、位置入力に基づいて複数のＤＴＶ信号からそのＤＴＶ信号を選択する手段、を更に含む請求項３０記載の装置。
【請求項４３】
位置の特徴を集めるために利用できるＤＴＶ信号を走査する手段と、その特徴と既知の特徴を既知の位置に照合する保存テーブルとに基づいて利用できるＤＴＶ信号から擬似距離を決定するために使用されるＤＴＶ放送信号を選択する手段を、更に含む請求項３０記載の装置。
【請求項４４】
ＤＴＶ送信機からの冗長的な擬似距離に基づいて擬似距離の完全性を調べるために受信機自動完全性監視（ＲＡＩＭ）を使用するための手段を含む請求項３０記載の装置。
【請求項４５】
ＤＴＶ信号がヨーロッパ電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号を含むＤＴＶ送信機からのデジタルテレビジョン（ＤＴＶ）放送信号を使用者端末で受信する手段と、ＤＴＶ放送信号の中の既知成分に基づいて使用者端末とＤＴＶ送信機との間の擬似距離を決定する手段と、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定するように構成された位置サーバーに擬似距離を送信する手段とを含む使用者端末の位置を決定する装置。
【請求項４６】
擬似距離を決定する手段が、ＤＴＶ放送信号の一成分のＤＴＶ送信機からの送信時間を決定する手段と、その成分の使用者端末での受信時間を決定する手段と、送信時間と受信時間との間の差を決定する手段とを含む請求項４５記載の装置。
【請求項４７】
該成分が散乱パイロットキャリアである、請求項４５記載の装置。
【請求項４８】
擬似距離を決定する手段が、ＤＴＶ信号の一部を保存する手段と、引き続いて保存された部分と擬似信号を生成するために使用者端末によって生成された信号の相関をとる手段とを含む請求項４５記載の装置。
【請求項４９】
擬似距離を決定する手段が、ＤＴＶ信号とＤＴＶ信号が擬似距離を生成するために受信されるときに使用者端末によって生成される信号との相関をとる手段を含む請求項４５記載の装置。
【請求項５０】
ＤＴＶ送信機によって放送されるＤＴＶ信号に基づいて使用者端末とＤＴＶ送信機の間で決定される擬似距離であって、そのＤＴＶ信号はヨーロッパ電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号を包含し、かつその擬似距離がＤＴＶ信号の既知成分に基づいて決定されるところで、その擬似距離を使用者端末から受信する手段と、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する手段とを含む使用者端末の位置を決定する装置。
【請求項５１】
使用者端末の位置を決定する手段が、ＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間標準との差に基づいて擬似距離を調整する手段と、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する手段とを含む請求項５０記載の装置。
【請求項５２】
既知成分が散乱パイロット信号である請求項５０記載の装置。
【請求項５３】
使用者端末の位置を決定する手段が、使用者端末での局部時間基準と主時間基準とのオフセットを決定する手段と、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とそのオフセットに基づいて使用者端末の位置を決定する手段とを含む請求項５０記載の装置。
【請求項５４】
オフセットを用いて使用者端末の次の位置を決定する手段を、更に含む請求項５３記載の装置。
【請求項５５】
使用者端末の位置を決定する手段が、使用者端末が位置する全体地域を決定する手段と、擬似距離と全体地域に基づいて使用者端末の位置を決定する手段とを含む請求項５０記載の装置。
【請求項５６】
全体地域が使用者端末に通信的に結合された付加送信機の足跡である請求項５５記載の装置。
【請求項５７】
使用者端末の位置を決定する手段が、使用者端末の近傍で対流圏伝播速度を測定する手段と、対流圏伝播速度に基づいて擬似距離を調整する手段と、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する手段とを含む請求項５０記載の装置。
【請求項５８】
使用者端末の位置を決定する手段が、使用者端末の近傍で土地の高度に基づいて擬似距離を調整する手段と、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する手段とを含む請求項５０記載の装置。
【請求項５９】
ＤＴＶ信号がヨーロッパ電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号を含むＤＴＶ送信機からのデジタルテレビジョン（ＤＴＶ）放送信号を使用者端末で受信することと、ＤＴＶ放送信号の中の既知成分に基づいて使用者端末とＤＴＶ送信機との間の擬似距離を決定することと、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む、使用者端末の位置を決定するために計算機で読み取り可能な媒体に明白に保存された計算機プログラム。
【請求項６０】
プログラム可能なプロセッサーに使用者端末の位置を決定するために動作可能な命令が、ＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間基準との差に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む、請求項５９の計算機プログラム。
【請求項６１】
既知成分が散乱パイロット信号である請求項５９の計算機プログラム。
【請求項６２】
プログラム可能なプロセッサーに使用者端末の位置を決定させるように動作可能な命令が、使用者端末での局部時間基準と主時間基準との間のオフセットを決定することと、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とこのオフセットに基づいて使用者端末の位置を決定することを、プログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む請求項５９の計算機プログラム。
【請求項６３】
プログラム可能なプロセッサーにオフセットを用いて使用者端末の次の位置を決定することをさせるために動作可能な命令を、さらに含む請求項６２の計算機プログラム。
【請求項６４】
プログラム可能なプロセッサーに擬似距離を決定させるために動作可能な命令が、ＤＴＶ信号の一部を保存することと、その保存された部分と擬似距離を生成するために使用者端末によって生成された信号の相関を引き続いてとることをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む請求項５９の計算機プログラム。
【請求項６５】
プログラム可能なプロセッサーに擬似距離を決定させるために動作可能な命令が、ＤＴＶ信号が擬似距離を生成するために受信されるときに、そのＤＴＶ信号と使用者端末によって生成される信号との相関をとることを、プログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む請求項５９の計算機プログラム。
【請求項６６】
プログラム可能なプロセッサーに使用者端末の位置を決定させるために動作可能な命令が、使用者端末が位置する全体地域を決定することと、擬似距離と全体地域に基づいて使用者端末の位置を決定することを、プログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む請求項５９記載の計算機プログラム。
【請求項６７】
全体地域が使用者端末に通信的に結合された付加送信機の足跡である、請求項６６記載の計算機プログラム。
【請求項６８】
プログラム可能なプロセッサーに使用者端末の位置を決定させるために動作可能な命令が、使用者端末の近傍で対流圏伝播速度を測定することと、対流圏伝播速度に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することを、プログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む請求項５９記載の計算機プログラム。
【請求項６９】
プログラム可能なプロセッサーに使用者端末の位置を決定させるために動作可能な命令が、使用者端末の近傍での土地の高度に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することを、プログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む請求項５９記載の計算機プログラム。
【請求項７０】
使用者端末に通信的に結合された付加送信機の識別と付加送信機とＤＴＶ信号を関係付ける保存テーブルに基づいて、複数のＤＴＶ信号からＤＴＶ信号を選択することをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を、更に含む請求項５９記載の計算機プログラム。
【請求項７１】
使用者からの位置入力を受けとることと、位置入力に基づいて複数のＤＴＶ信号からＤＴＶ信号を選択することをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を、更に含む請求項５９記載の計算機プログラム。
【請求項７２】
位置の特徴を集めるために利用できるＤＴＶ信号を走査することと、その特徴と既知の特徴を既知の位置に照合させる保存テーブルに基づいて利用できるＤＴＶ信号から擬似距離を決定するために用いられるＤＴＶ放送信号を選択することをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を、更に含む請求項５９記載の計算機プログラム。
【請求項７３】
ＤＴＶ送信機からの冗長な擬似距離に基づいて擬似距離の完全性を調べるために受信機自動完全性監視（ＲＡＩＭ）を用いることをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を、更に含む請求項５９記載の計算機プログラム。
【請求項７４】
ＤＴＶ信号がヨーロッパ電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号を含むＤＴＶ送信機からのデジタルテレビジョン（ＤＴＶ）放送信号を使用者端末で受信することと、ＤＴＶ放送信号の中の既知成分に基づいて使用者端末とＤＴＶ送信機との間の擬似距離を決定することと、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定するために構成された位置サーバーに擬似距離を送信すること、をプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む、使用者端末の位置を決定するために計算機で読み取り可能な媒体に明白に保存された計算機プログラム。
【請求項７５】
プログラム可能なプロセッサーに擬似距離を決定させるように動作可能な命令が、ＤＴＶ放送信号の一成分のＤＴＶ送信機からの送信時間を決定することと、その成分の使用者端末での受信時間を決定することと、送信時間と受信時間の差を決定することをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む、請求項７４記載の計算機プログラム。
【請求項７６】
該成分が散乱パイロットキャリアである、請求項７４記載の計算機プログラム。
【請求項７７】
プログラム可能なプロセッサーに擬似距離を決定させるように動作可能な命令が、ＤＴＶ信号の一部を保存することと、引き続き保存部分と擬似距離を生成するために使用者端末によって生成される信号との相関をとることをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む、請求項７４記載の計算機プログラム。
【請求項７８】
プログラム可能なプロセッサーに擬似距離を決定させるように動作可能な命令がＤＴＶ信号と、ＤＴＶ信号が擬似距離を生成するために受信されたときに使用者端末によって生成される信号との相関をとることをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む、請求項７４記載の計算機プログラム。
【請求項７９】
使用者端末からの擬似距離であって、ＤＴＶ信号がヨーロッパ電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号を含み、かつ擬似距離がＤＴＶ信号の既知成分によって決定されるところで、ＤＴＶ送信機によって放送されたＤＴＶ信号に基づいた使用者端末と送信機の間で決定される擬似距離を受信することと、その擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含み、使用者端末の位置を決定するために、明らかに計算機で読み取り可能な媒体に保存された、計算機プログラム。
【請求項８０】
プログラム可能なプロセッサーに使用者端末の位置を決定させるように動作可能な命令が、ＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間基準との差に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することを、プログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む請求項７９記載の計算機プログラム。
【請求項８１】
既知成分が散乱パイロットキャリアである、請求項７９記載の計算機プログラム。
【請求項８２】
プログラム可能なプロセッサーに使用者端末の位置を決定させるために動作可能な命令が、使用者端末内の局部時間基準と主時間基準との間のオフセットを決定することと、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とオフセットに基づいて使用者端末の位置を決定することを、プログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む請求項７９記載の計算機プログラム。
【請求項８３】
該オフセットを用いて使用者端末の次の位置を決定することをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を、更に含む請求項８２記載の計算機プログラム。
【請求項８４】
プログラム可能なプロセッサーに使用者端末の位置を決定させるために動作可能な命令が使用者端末が位置する全体地域を決定することと、擬似距離と全体地域に基づいて使用者端末の位置を決定することをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む請求項７９記載の計算機プログラム。
【請求項８５】
全体地域が使用者端末に通信的に結合された付加送信機の足跡である、請求項８４記載の計算機プログラム。
【請求項８６】
プログラム可能なプロセッサーに使用者端末の位置を決定させるために動作可能な命令が、使用者端末の近傍で対流圏伝播速度を決定することと、対流圏伝播速度に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することを、プログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む請求項７９記載の計算機プログラム。
【請求項８７】
プログラム可能なプロセッサーに使用者端末の位置を決定させるために動作可能な命令が、使用者端末の近傍で土地の高度に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することを、プログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む請求項７９記載の計算機プログラム。
【請求項１】
ＤＴＶ信号が統合サービスデジタル放送地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号を含むＤＴＶ送信機からのデジタルテレビジョン（ＤＴＶ）放送信号を使用者端末で受信し、放送ＤＴＶ信号の中の既知成分に基づいて使用者端末とＤＴＶ送信機の間の擬似距離を決定し、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することとを含む使用者端末の位置を決定する方法。
【請求項２】
使用者端末の位置を決定することが、ＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間基準との間の差に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいた使用者端末の位置を決定することとを含む請求項１の方法。
【請求項３】
既知の成分が散乱パイロットキャリアである請求項１の方法。
【請求項４】
使用者端末の位置を決定することが、局部時間基準と主時間基準との間のオフセットを測定することと、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とオフセットから使用者端末の位置を決定することとを含む請求項１の方法。
【請求項５】
オフセットを用いて使用者端末の次に続く位置を決定することを、更に含む請求項４の方法。
【請求項６】
擬似距離を決定することが、ＤＴＶ信号の一部を保存することと、保存した部分と擬似距離を生成するために使用者端末によって生成される信号との相関を引き続いてとることとを含む請求項１の方法。
【請求項７】
擬似距離を決定することが、ＤＴＶ信号が擬似距離を生成するために受信されると使用者端末によって生成される信号と相関をとることを含む請求項１の方法。
【請求項８】
使用者端末の位置を決定することが、使用者端末が位置する全体地域を決定することと、擬似距離と全体地域に基づいて使用者端末の位置を決定することとを含む請求項１の方法。
【請求項９】
全体地域が使用者端末に通信的に結合した付加的な送信機の足跡である請求項８の方法。
【請求項１０】
使用者端末の位置を決定することが、使用者端末の近傍で対流圏伝播速度を測定することと、対流圏伝播速度に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することとを含む請求項１の方法。
【請求項１１】
使用者端末の位置を決定することが、使用者端末の近傍で土地高度に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することを含む請求項１の方法。
【請求項１２】
使用者端末に通信的に結合された付加的送信機の識別と付加的送信機とＤＴＶ信号の相関をとる保存テーブルに基づいて複数のＤＴＶ信号からそのＤＴＶ信号を選択することを、さらに含む請求項１の方法。
【請求項１３】
使用者から位置入力を受け取ることと、位置入力に基づいて複数のＤＴＶ信号からそのＤＴＶ信号を選択することを、さらに含む請求項１の方法。
【請求項１４】
位置の足跡を集めるために利用できるＤＴＶ信号を走査することと、その足跡と既知の特徴を既知の位置と照合する保存テーブルに基づいて利用できるＤＴＶ信号からの擬似距離を決定するために使用されるＤＴＶ信号を選択することとを、さらに含む請求項１の方法。
【請求項１５】
ＤＴＶ送信機からの冗長な擬似距離に基づいて擬似距離の完全性を調べるために受信機自動完全性監視（ＲＡＩＭ）を用いることを、さらに含む請求項１の方法。
【請求項１６】
ＤＴＶ信号がヨーロッパ電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号を含むＤＴＶ送信機からのデジタルテレビジョン（ＤＴＶ）放送信号を使用者端末で受信することと、ＤＴＶ放送信号に基づいて使用者端末とＤＴＶ送信機との間の擬似距離を決定することと、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定するために構成された位置サーバーに擬似距離を送信することと、を含む使用者端末の位置を決定する方法。
【請求項１７】
擬似距離を決定することが、ＤＴＶ放送信号の既知成分のＤＴＶ送信機からの送信時間を決定することと、その既知成分の使用者端末での受信時間を決定することと、その送信時間と受信時間との差を決定することと、を含む請求項１６の方法。
【請求項１８】
既知成分が散乱パイロット信号である、請求項１６の手段。
【請求項１９】
擬似距離を決定することが、ＤＴＶ信号の一部を保存することと、引き続いて保存された部分と擬似距離を生成するために使用者端末によって生成される信号との相関をとることとを含む請求項１６記載の方法。
【請求項２０】
擬似距離を決定することが、ＤＴＶ信号とＤＴＶ信号が擬似距離を生成するために受信されると使用者端末によって生成される信号との相関をとることを含む請求項１６記載の方法。
【請求項２１】
擬似距離がＤＴＶ送信機によって放送されるＤＴＶ信号に基づいて使用者端末とＤＴＶ送信機の間で決定され、そのＤＴＶ信号がヨーロッパ電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号を含み、かつ擬似距離がＩＳＤＢ−Ｔ信号にある既知の成分に基づいて決定される、使用者端末からの擬似距離を受信することと、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することとを含む、使用者端末の位置を決定する手段。
【請求項２２】
使用者端末の位置を決定することが、ＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間標準との間の差に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することとを含む請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
既知成分が散乱パイロット信号である、請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
使用者端末の位置を決定することが、使用者端末の局部時間基準と主時間基準との間のオフセットを測定することと、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とそのオフセットに基づいて使用者端末の位置を決定することとを含む請求項２１記載の方法。
【請求項２５】
オフセットを用いて使用者端末の次の位置を決定することを、さらに含む請求項２１記載の方法。
【請求項２６】
使用者端末の位置を決定することが、使用者端末が位置する全体地域を決定することと、擬似距離と全体地域に基づいて使用者端末の位置を決定することとを含む請求項２１記載の方法。
【請求項２７】
全体地域が使用者端末に通信的に結合された付加送信機の足跡である、請求項２１記載の方法。
【請求項２８】
使用者端末の位置を決定することが、使用者端末の近傍で対流圏伝播速度を測定することと、対流圏伝播速度に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することを含む請求項２１記載の方法。
【請求項２９】
使用者端末の位置を決定することが、使用者端末の近傍での土地の高度に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することとを含む請求項２１記載の方法。
【請求項３０】
ＤＴＶ信号がヨーロッパ電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号を含むＤＴＶ送信機からのデジタルテレビジョン（ＤＴＶ）放送信号を使用者端末で受信する手段と、ＤＴＶ放送信号のなかの既知成分に基づいて使用者端末とＤＴＶ送信機との間の擬似距離を決定する手段と、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する手段と、を含む使用者端末の位置を決定する装置。
【請求項３１】
使用者端末の位置を決定する手段が、ＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間標準との間の差に基づいて擬似距離を調整する手段と、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する手段と、を含む請求項３０記載の装置。
【請求項３２】
既知成分が散乱パイロット信号である請求項３１記載の装置。
【請求項３３】
使用者端末の位置を決定する手段が、使用者端末における局部時間基準と主時間基準との間のオフセットを決定する手段と、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とそのオフセットに基づいて使用者端末の位置を決定する手段と、を含む請求項３０記載の装置。
【請求項３４】
オフセットを用いて使用者端末の次の位置を決定する手段を、さらに含む請求項３３記載の装置。
【請求項３５】
擬似距離を決定する手段が、ＤＴＶ信号の一部を保存する手段と、次に擬似距離を生成するために保存された部分と使用者端末によって生成された信号との相関をとるための手段とを含む請求項３０記載の装置。
【請求項３６】
擬似距離を決定する手段が、ＤＴＶ信号と擬似距離を生成するために受信されるときに使用者端末によって生成される信号との相関をとるための手段を含む、請求項３０記載の装置。
【請求項３７】
使用者端末の位置を決定する手段が、使用者端末が位置する全体地域を決定する手段と、擬似距離と全体地域に基づいて使用者端末の位置を決定する手段と、を含む請求項３０記載の装置。
【請求項３８】
全体地域が使用者端末に通信的に結合された付加送信機の足跡である、請求項３７記載の装置。
【請求項３９】
使用者端末の位置を決定する手段が、使用者端末の近傍で対流圏伝播速度を測定する手段と、対流圏伝播速度に基づいて擬似距離を調整する手段と、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する手段と、を含む請求項３０記載の装置。
【請求項４０】
使用者端末の位置を決定する手段が、使用者端末の近傍で土地の高度に基づいて各擬似距離を調整する手段と、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する手段と、を含む請求項３０記載の装置。
【請求項４１】
使用者端末に通信的に結合された付加送信機の識別と付加送信機とＤＴＶ信号を関係付ける保存テーブルに基づいて複数のＤＴＶ信号からそのＤＴＶ信号を選択する手段を含む請求項３０記載の装置。
【請求項４２】
使用者からの位置入力を受け付ける手段と、位置入力に基づいて複数のＤＴＶ信号からそのＤＴＶ信号を選択する手段、を更に含む請求項３０記載の装置。
【請求項４３】
位置の特徴を集めるために利用できるＤＴＶ信号を走査する手段と、その特徴と既知の特徴を既知の位置に照合する保存テーブルとに基づいて利用できるＤＴＶ信号から擬似距離を決定するために使用されるＤＴＶ放送信号を選択する手段を、更に含む請求項３０記載の装置。
【請求項４４】
ＤＴＶ送信機からの冗長的な擬似距離に基づいて擬似距離の完全性を調べるために受信機自動完全性監視（ＲＡＩＭ）を使用するための手段を含む請求項３０記載の装置。
【請求項４５】
ＤＴＶ信号がヨーロッパ電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号を含むＤＴＶ送信機からのデジタルテレビジョン（ＤＴＶ）放送信号を使用者端末で受信する手段と、ＤＴＶ放送信号の中の既知成分に基づいて使用者端末とＤＴＶ送信機との間の擬似距離を決定する手段と、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定するように構成された位置サーバーに擬似距離を送信する手段とを含む使用者端末の位置を決定する装置。
【請求項４６】
擬似距離を決定する手段が、ＤＴＶ放送信号の一成分のＤＴＶ送信機からの送信時間を決定する手段と、その成分の使用者端末での受信時間を決定する手段と、送信時間と受信時間との間の差を決定する手段とを含む請求項４５記載の装置。
【請求項４７】
該成分が散乱パイロットキャリアである、請求項４５記載の装置。
【請求項４８】
擬似距離を決定する手段が、ＤＴＶ信号の一部を保存する手段と、引き続いて保存された部分と擬似信号を生成するために使用者端末によって生成された信号の相関をとる手段とを含む請求項４５記載の装置。
【請求項４９】
擬似距離を決定する手段が、ＤＴＶ信号とＤＴＶ信号が擬似距離を生成するために受信されるときに使用者端末によって生成される信号との相関をとる手段を含む請求項４５記載の装置。
【請求項５０】
ＤＴＶ送信機によって放送されるＤＴＶ信号に基づいて使用者端末とＤＴＶ送信機の間で決定される擬似距離であって、そのＤＴＶ信号はヨーロッパ電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号を包含し、かつその擬似距離がＤＴＶ信号の既知成分に基づいて決定されるところで、その擬似距離を使用者端末から受信する手段と、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する手段とを含む使用者端末の位置を決定する装置。
【請求項５１】
使用者端末の位置を決定する手段が、ＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間標準との差に基づいて擬似距離を調整する手段と、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する手段とを含む請求項５０記載の装置。
【請求項５２】
既知成分が散乱パイロット信号である請求項５０記載の装置。
【請求項５３】
使用者端末の位置を決定する手段が、使用者端末での局部時間基準と主時間基準とのオフセットを決定する手段と、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とそのオフセットに基づいて使用者端末の位置を決定する手段とを含む請求項５０記載の装置。
【請求項５４】
オフセットを用いて使用者端末の次の位置を決定する手段を、更に含む請求項５３記載の装置。
【請求項５５】
使用者端末の位置を決定する手段が、使用者端末が位置する全体地域を決定する手段と、擬似距離と全体地域に基づいて使用者端末の位置を決定する手段とを含む請求項５０記載の装置。
【請求項５６】
全体地域が使用者端末に通信的に結合された付加送信機の足跡である請求項５５記載の装置。
【請求項５７】
使用者端末の位置を決定する手段が、使用者端末の近傍で対流圏伝播速度を測定する手段と、対流圏伝播速度に基づいて擬似距離を調整する手段と、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する手段とを含む請求項５０記載の装置。
【請求項５８】
使用者端末の位置を決定する手段が、使用者端末の近傍で土地の高度に基づいて擬似距離を調整する手段と、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定する手段とを含む請求項５０記載の装置。
【請求項５９】
ＤＴＶ信号がヨーロッパ電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号を含むＤＴＶ送信機からのデジタルテレビジョン（ＤＴＶ）放送信号を使用者端末で受信することと、ＤＴＶ放送信号の中の既知成分に基づいて使用者端末とＤＴＶ送信機との間の擬似距離を決定することと、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む、使用者端末の位置を決定するために計算機で読み取り可能な媒体に明白に保存された計算機プログラム。
【請求項６０】
プログラム可能なプロセッサーに使用者端末の位置を決定するために動作可能な命令が、ＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間基準との差に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む、請求項５９の計算機プログラム。
【請求項６１】
既知成分が散乱パイロット信号である請求項５９の計算機プログラム。
【請求項６２】
プログラム可能なプロセッサーに使用者端末の位置を決定させるように動作可能な命令が、使用者端末での局部時間基準と主時間基準との間のオフセットを決定することと、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とこのオフセットに基づいて使用者端末の位置を決定することを、プログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む請求項５９の計算機プログラム。
【請求項６３】
プログラム可能なプロセッサーにオフセットを用いて使用者端末の次の位置を決定することをさせるために動作可能な命令を、さらに含む請求項６２の計算機プログラム。
【請求項６４】
プログラム可能なプロセッサーに擬似距離を決定させるために動作可能な命令が、ＤＴＶ信号の一部を保存することと、その保存された部分と擬似距離を生成するために使用者端末によって生成された信号の相関を引き続いてとることをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む請求項５９の計算機プログラム。
【請求項６５】
プログラム可能なプロセッサーに擬似距離を決定させるために動作可能な命令が、ＤＴＶ信号が擬似距離を生成するために受信されるときに、そのＤＴＶ信号と使用者端末によって生成される信号との相関をとることを、プログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む請求項５９の計算機プログラム。
【請求項６６】
プログラム可能なプロセッサーに使用者端末の位置を決定させるために動作可能な命令が、使用者端末が位置する全体地域を決定することと、擬似距離と全体地域に基づいて使用者端末の位置を決定することを、プログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む請求項５９記載の計算機プログラム。
【請求項６７】
全体地域が使用者端末に通信的に結合された付加送信機の足跡である、請求項６６記載の計算機プログラム。
【請求項６８】
プログラム可能なプロセッサーに使用者端末の位置を決定させるために動作可能な命令が、使用者端末の近傍で対流圏伝播速度を測定することと、対流圏伝播速度に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することを、プログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む請求項５９記載の計算機プログラム。
【請求項６９】
プログラム可能なプロセッサーに使用者端末の位置を決定させるために動作可能な命令が、使用者端末の近傍での土地の高度に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することを、プログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む請求項５９記載の計算機プログラム。
【請求項７０】
使用者端末に通信的に結合された付加送信機の識別と付加送信機とＤＴＶ信号を関係付ける保存テーブルに基づいて、複数のＤＴＶ信号からＤＴＶ信号を選択することをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を、更に含む請求項５９記載の計算機プログラム。
【請求項７１】
使用者からの位置入力を受けとることと、位置入力に基づいて複数のＤＴＶ信号からＤＴＶ信号を選択することをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を、更に含む請求項５９記載の計算機プログラム。
【請求項７２】
位置の特徴を集めるために利用できるＤＴＶ信号を走査することと、その特徴と既知の特徴を既知の位置に照合させる保存テーブルに基づいて利用できるＤＴＶ信号から擬似距離を決定するために用いられるＤＴＶ放送信号を選択することをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を、更に含む請求項５９記載の計算機プログラム。
【請求項７３】
ＤＴＶ送信機からの冗長な擬似距離に基づいて擬似距離の完全性を調べるために受信機自動完全性監視（ＲＡＩＭ）を用いることをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を、更に含む請求項５９記載の計算機プログラム。
【請求項７４】
ＤＴＶ信号がヨーロッパ電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号を含むＤＴＶ送信機からのデジタルテレビジョン（ＤＴＶ）放送信号を使用者端末で受信することと、ＤＴＶ放送信号の中の既知成分に基づいて使用者端末とＤＴＶ送信機との間の擬似距離を決定することと、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定するために構成された位置サーバーに擬似距離を送信すること、をプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む、使用者端末の位置を決定するために計算機で読み取り可能な媒体に明白に保存された計算機プログラム。
【請求項７５】
プログラム可能なプロセッサーに擬似距離を決定させるように動作可能な命令が、ＤＴＶ放送信号の一成分のＤＴＶ送信機からの送信時間を決定することと、その成分の使用者端末での受信時間を決定することと、送信時間と受信時間の差を決定することをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む、請求項７４記載の計算機プログラム。
【請求項７６】
該成分が散乱パイロットキャリアである、請求項７４記載の計算機プログラム。
【請求項７７】
プログラム可能なプロセッサーに擬似距離を決定させるように動作可能な命令が、ＤＴＶ信号の一部を保存することと、引き続き保存部分と擬似距離を生成するために使用者端末によって生成される信号との相関をとることをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む、請求項７４記載の計算機プログラム。
【請求項７８】
プログラム可能なプロセッサーに擬似距離を決定させるように動作可能な命令がＤＴＶ信号と、ＤＴＶ信号が擬似距離を生成するために受信されたときに使用者端末によって生成される信号との相関をとることをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む、請求項７４記載の計算機プログラム。
【請求項７９】
使用者端末からの擬似距離であって、ＤＴＶ信号がヨーロッパ電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号を含み、かつ擬似距離がＤＴＶ信号の既知成分によって決定されるところで、ＤＴＶ送信機によって放送されたＤＴＶ信号に基づいた使用者端末と送信機の間で決定される擬似距離を受信することと、その擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含み、使用者端末の位置を決定するために、明らかに計算機で読み取り可能な媒体に保存された、計算機プログラム。
【請求項８０】
プログラム可能なプロセッサーに使用者端末の位置を決定させるように動作可能な命令が、ＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間基準との差に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することを、プログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む請求項７９記載の計算機プログラム。
【請求項８１】
既知成分が散乱パイロットキャリアである、請求項７９記載の計算機プログラム。
【請求項８２】
プログラム可能なプロセッサーに使用者端末の位置を決定させるために動作可能な命令が、使用者端末内の局部時間基準と主時間基準との間のオフセットを決定することと、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とオフセットに基づいて使用者端末の位置を決定することを、プログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む請求項７９記載の計算機プログラム。
【請求項８３】
該オフセットを用いて使用者端末の次の位置を決定することをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を、更に含む請求項８２記載の計算機プログラム。
【請求項８４】
プログラム可能なプロセッサーに使用者端末の位置を決定させるために動作可能な命令が使用者端末が位置する全体地域を決定することと、擬似距離と全体地域に基づいて使用者端末の位置を決定することをプログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む請求項７９記載の計算機プログラム。
【請求項８５】
全体地域が使用者端末に通信的に結合された付加送信機の足跡である、請求項８４記載の計算機プログラム。
【請求項８６】
プログラム可能なプロセッサーに使用者端末の位置を決定させるために動作可能な命令が、使用者端末の近傍で対流圏伝播速度を決定することと、対流圏伝播速度に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することを、プログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む請求項７９記載の計算機プログラム。
【請求項８７】
プログラム可能なプロセッサーに使用者端末の位置を決定させるために動作可能な命令が、使用者端末の近傍で土地の高度に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置に基づいて使用者端末の位置を決定することを、プログラム可能なプロセッサーにさせるために動作可能な命令を含む請求項７９記載の計算機プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−４２２１５（Ｐ２００９−４２２１５Ａ）
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００８−１４３９４６（Ｐ２００８−１４３９４６）
【出願日】平成２０年５月３０日（２００８．５．３０）
【分割の表示】特願２００３−３４３７２９（Ｐ２００３−３４３７２９）の分割
【原出願日】平成１４年１月３１日（２００２．１．３１）
【出願人】（５０３２７４７５３）ロザム コーポレイション (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４３９４６（Ｐ２００８−１４３９４６）
【出願日】平成２０年５月３０日（２００８．５．３０）
【分割の表示】特願２００３−３４３７２９（Ｐ２００３−３４３７２９）の分割
【原出願日】平成１４年１月３１日（２００２．１．３１）
【出願人】（５０３２７４７５３）ロザム コーポレイション (6)
【Ｆターム（参考）】
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