ＧＰＳシステムの信号検出能力の強化
【課題】建造物等の障害物の影響による弱いＧＰＳ信号でも測位に利用できるようにするナビゲーションデータを利用する装置及び方法を提供する。
【解決手段】 無線端末は、推定ナビゲーションデータを用いて、データワイプオフ動作を行って積分間隔を増大し（例えば、２０ｍｓを越える）、無線端末における全体的な信号検出感度を増大させる。強いＧＰＳ信号が検出された後に、該強いＧＰＳ信号は復調されて、ナビゲーションデータを含む衛星位置表を計算する。次に、復調されたナビゲーションデータをナビゲーションデータの既知の特徴とマッチングさせて、弱いＧＰＳ信号についてのナビゲーションデータを推定する。次に、推定ナビゲーションデータを用いて、弱いＧＰＳ信号の積分間隔を増大させて、弱いＧＰＳ信号も無線端末において検出できるようにする。
【解決手段】 無線端末は、推定ナビゲーションデータを用いて、データワイプオフ動作を行って積分間隔を増大し（例えば、２０ｍｓを越える）、無線端末における全体的な信号検出感度を増大させる。強いＧＰＳ信号が検出された後に、該強いＧＰＳ信号は復調されて、ナビゲーションデータを含む衛星位置表を計算する。次に、復調されたナビゲーションデータをナビゲーションデータの既知の特徴とマッチングさせて、弱いＧＰＳ信号についてのナビゲーションデータを推定する。次に、推定ナビゲーションデータを用いて、弱いＧＰＳ信号の積分間隔を増大させて、弱いＧＰＳ信号も無線端末において検出できるようにする。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、衛星ナビゲーションシステムに関し、特に、変調方式を採用して、信号検出感度を強化した衛星ナビゲーションシステムに関する。
（関連出願への相互参照）本出願の主題は、代理人整理番号Vannucci 26として１９９７年９月１１日付けで出願された米国特許出願番号０８／９２７，４３４号、および代理人整理番号Richton 2-27として１９９７年９月１１日付けで出願された米国特許出願０８／９２７，４３４号に関連し、これら双方の教示は、参照により本明細書に援用される。
【０００２】
【従来の技術】全地球測位システム（ＧＰＳ）等の衛星ナビゲーションシステムは、無線端末の位置を決定するために、無線端末により使用可能なＧＰＳ信号を伝送する衛星の集団を含む。
【０００３】図１は、従来技術によるＧＰＳシステム１００の模式図である。従来技術によるシステム１００において、衛星集団のうちの１基または複数基の衛星１０１は、無線端末１０３により受信されるＧＰＳ信号１０２を伝送する。当該分野において既知のように、測位動作は、３基またはそれ以上の衛星からＧＰＳ信号１０２を受信することで行われる。位置を決定する基本的な方法は、各衛星についての時間差を知ることに基づいている。各衛星についての時間差は、衛星において開始されたＧＰＳ信号１０２が無線端末１０３により受信されるまでに必要な時間である。３基の衛星からのＧＰＳ信号１０２が、同時に受信される場合、「二次元」位置（経度および緯度）を決定することができる。ＧＰＳ信号１０２が、４基またはそれ以上の衛星から同時に受信される場合、「三次元」位置（経度、緯度、および高度）を決定することができる。
【０００４】各衛星１０１は、既知の速度で地球の周囲を軌道を描いて回り、その他の衛星から既知の距離だけ離れて配置される。各衛星１０１は、一意の疑似ランダム雑音（ＰＮ）コードと、特定の衛星１０１に関連するナビゲーションデータとを用いて変調された、既知の周波数ｆを有する搬送信号を含む一意のＧＰＳ信号１０２を伝送する。ＰＮコードは、ＰＮチップの一意のシーケンスを含み、ナビゲーションデータは、衛星識別子、タイミング情報、および仰角αjおよび方位角φj等の軌道データを含む。
【０００５】無線端末１０３は、一般に、ＧＰＳ信号１０２を受信するためのＧＰＳ受信器１０５と、ＧＰＳ信号１０２を検出するための複数の相関器１０７と、ナビゲーションデータを用いて位置を決定するためのソフトウェアを有するプロセッサ１０９と、を備える。ＧＰＳ受信器１０５は、ＰＮコードを介してＧＰＳ信号１０２を検出する。ＧＰＳ信号１０２の検出には、相関器１０７を用いて、搬送周波数次元およびコード位相次元においてＰＮコードを探索する相関プロセスが関連する。このような相関プロセスは、受信したＧＰＳ信号１０２との、複製された搬送信号に変調される位相をシフトした複製ＰＮコードのリアルタイムでの乗算として実施され、後に積分およびダンププロセスが続く。
【０００６】搬送周波数次元において、ＧＰＳ受信器１０５は、搬送信号を複製して、ＧＰＳ信号１０２がＧＰＳ受信器１０５に到来する際に、ＧＰＳ信号１０２の周波数とマッチさせる。しかし、ドップラー効果により、ＧＰＳ信号１０２が伝送される周波数ｆは、ＧＰＳ信号１０２がＧＰＳ受信器１０５に到来する前に未知量Δｆiだけ変化する。すなわち、ＧＰＳ信号１０２は、ＧＰＳ受信器１０５に到来するときには、周波数ｆ＋Δｆiを有するはずである。ドップラー効果を考慮に入れるために、ＧＰＳ受信器１０５は、複製された搬送信号の周波数が、受信したＧＰＳ信号１０２の周波数とマッチするまで、ｆ＋Δｆminからｆ＋Δｆmaxの範囲の周波数スペクトルｆspecにわたって搬送信号を複製する。但し、ΔｆminおよびΔｆmaxは、ＧＰＳ信号１０２が衛星１０１からＧＰＳ受信器１０５に伝送される際のドップラー効果によりＧＰＳ信号１０２に発生する、周波数の最小変化および最大変化であり、すなわち、Δｆmin＜Δｆi＜Δｆmaxである。
【０００７】コード位相次元において、ＧＰＳ受信器１０５は、各衛星１０１に関連する一意のＰＮコードを複製する。複製されたＰＮコードの位相は、複製ＰＮコードで変調された複製搬送信号コードが、ＧＰＳ受信器１０５により受信されているＧＰＳ信号１０２ととにかく相関するまで、コード位相スペクトルＲj（ｓｐｅｃ）にわたってシフトされ、各コード位相スペクトルＲj（ｓｐｅｃ）は、関連ＰＮコードについてあらゆる可能な位相シフトを含む。ＧＰＳ信号１０２が相関器１０７により検出されると、ＧＰＳ受信器１０５は、当該分野で周知であるように、検出されたＧＰＳ信号１０２からナビゲーションデータＮＤを抽出し、該ナビゲーションデータを用いて、ＧＰＳ受信器１０５の場所を決定する。
【０００８】相関器１０７は、周波数スペクトルｆspecおよびコード位相スペクトルＲj（ｓｐｅｃ）にわたって複数のＰＮコードについて平行探索を行うよう構成される。換言すれば、複数の相関器１０７はそれぞれ、ｆ＋Δｆminとｆ＋Δｆmaxの間の可能な各周波数およびそのＰＮコードについて可能な位相シフトにわたって特定のＰＮコードの探索専用である。相関器１０７がＰＮコードについての探索を完了すると、相関器１０７は、ｆ＋Δｆminとｆ＋Δｆmaxの間の可能な各周波数およびそのＰＮコードについて可能な位相シフトにわたって別のＰＮコードを探索する。このプロセスは、複数の相関器１０７によりすべてのＰＮコードが集合的に探索されるまで、続けられる。例えば、１２基の衛星があり、したがって１２個の一意のＰＮコードがあるものと仮定する。ＧＰＳ受信器１０５が６台の相関器１０７を有する場合、ＧＰＳ受信器１０５は、相関器１０７を用いて、一度に６つの異なるＰＮコードの２つのセットについて探索する。具体的には、相関器１０７は、最初の６つのＰＮコードについて探索する、すなわち、第１の相関器は、ＰＮ−１について探索し、第２の相関器はＰＮ―２について探索する等である。最初の６つのＰＮコードの探索が完了すると、相関器１０７は、次の６つのＰＮコードについて探索する。すなわち、第１の相関器は、ＰＮ―７について探索し、第２の相関器はＰＮ―８について探索する等である。
【０００９】探索された各ＰＮコードについて、相関器１０７は、そのＰＮコードについての周波数および位相シフトの各組み合わせ毎に、積分およびダンププロセスを行う。例えば、周波数スペクトルｆspecは、その搬送信号について５０個の可能な周波数を含み、かつＰＮコードについてのコード位相スペクトルＲj（ｓｐｅｃ）は、２０４６個の可能なハーフチップ(half-chip)位相シフトを含むものと仮定する。周波数およびハーフチップ位相シフトのあらゆる可能な組み合わせについて探索するために、相関器１０７は、次に、１０２、３００の積分を行う必要がある。相関器１０７の通常の積分間隔は、１ｍｓであり、これは一般に、無線端末が、晴れ渡った空すなわち衛星１０１への直接的な見通し線を有する場合に、ＧＰＳ受信器１０５がＧＰＳ信号１０２を検出するのに十分である。したがって、上記例の場合、１台の相関器１０７がＰＮコードについての周波数およびハーフチップ位相シフトのあらゆる可能な組み合わせを探索するには、１０２．３秒が必要である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の１つの欠点は、ＧＰＳ信号１０２が建造物または他の障害物により減衰されると、無線端末が、無線端末の位置決定に必要な最小数の衛星から十分に強いＧＰＳ信号を受信できなくなることである。この結果、位置決定が中断される。より弱いＧＰＳ信号を補償し、ＧＰＳ信号１０２の検出を強化するために、相関器１０７は、より長い積分間隔で構成することができる。換言すれば、検出は、積分間隔をより長くすることで、より正確になる。
【００１１】しかし、ナビゲーションデータの存在により、積分間隔の長さを２０ｍｓに制限することで、無線端末の信号検出能力が制限されてしまう。
【００１２】
【課題を解決するための手段】無線端末がナビゲーションデータについて独立した知識を有する場合、この知識を利用して、積分間隔を２０ｍｓを越えて拡張することができる。例えば、無線端末が、ＧＰＳ信号ソース（すなわち、送信衛星）以外のソースからナビゲーションデータを受信することができる場合、無線端末は、この情報を用いて、「データワイプオフ（wipe-off）」動作を行うことができる。「データワイプオフ」は、単に、積分およびダンププロセス前の、到来した未処理のＲＦデータに対する符号動作である。「データワイプオフ」動作は、ナビゲーションデータビットの値を基にする。例えば、ナビゲーションデータビットが１である場合、到来している未処理のＲＦデータの符号は保持される。しかし、ナビゲーションデータビットが０である場合、到来している未処理のＲＦデータの符号は逆になる。データワイプオフ動作後、無線端末は、積分間隔を２０ｍｓを越えて拡張することができるため、信号検出性能が高まる。
【００１３】本発明において、積分間隔を制限せずにナビゲーションデータを利用する装置および方法が提供される。本発明の実施形態によっては、従来技術における測位システムに関連するコストおよび制約の多くを回避しながら、無線端末の位置を決定することが可能である。特に、本発明の実施形態によっては、従来技術による無線端末よりも安価である。さらに、本発明の実施形態によっては、従来技術における無線端末よりも弱い信号を受信し、用いることができる。加えて、本発明の実施形態によっては、従来技術における無線端末よりも高速に位置を決定することができる。
【００１４】第１の実施形態において、本発明の原理によれば、ＷＡＧ（無線支援型ＧＰＳ）サーバが設けられる。ＷＡＧサーバは、無線リンクを介して無線端末と通信する。ＷＡＧサーバは、ＧＰＳ信号を衛星から受信し、ＧＰＳ信号に変調されていたナビゲーションデータを復調する。次に、ＷＡＧサーバは、ナビゲーションデータストリームおよび復調されたナビゲーションデータの既知の特徴を利用して、推定されたナビゲーションデータを生成する。該推定されたナビゲーションデータは、次に、無線端末に伝送される。無線端末は、この推定ナビゲーションデータを用いて、後続するＧＰＳ信号に対してデータワイプオフ動作を行い、積分間隔を２０ｍｓを越えて増大できるようにし、これによって、全体的な信号検出感度が増大される。後続するＧＰＳ信号は、同一の衛星または衛星集団における異なる衛星に対応しうる。
【００１５】第２の実施形態において、ＷＡＧサーバは、ナビゲーションデータのみを復調し、復調されたデータを無線端末に転送する。実際の推定は、無線端末において行われる。無線端末は、推定されたナビゲーションデータを用いて、データワイプオフを行い、異なる衛星からの後続するＧＰＳ信号についての積分間隔を増大させる。
【００１６】第３の実施形態では、ＷＡＧサーバがなくなり、復調、推定、データワイプオフ、および積分間隔増大の各ステップは、無線端末内で行われる。この場合、積分間隔は、異なる衛星からの後続するＧＰＳ信号について増大される。
【００１７】別の実施形態において、本発明は、ナビゲーションデータで変調されたＧＰＳ信号を処理する方法であって、（ａ）ＧＰＳシステムの第１の衛星により伝送される第１のＧＰＳ信号から、ナビゲーションデータを回復するステップと、（ｂ）該回復したナビゲーションデータに基づいて、推定ナビゲーションデータを生成するステップと、（ｃ）該推定ナビゲーションデータに基づいて、後続するＧＰＳ信号に対してデータワイプオフ動作を行うステップと、を含む方法である。
【００１８】さらに、一実施形態において、本発明は、ＧＰＳシステム用のサーバであって、（ａ）ナビゲーションデータで変調されるとともに、ＧＰＳシステムの第１の衛星から伝送される第１のＧＰＳ信号を受信するよう構成されるＧＰＳ受信器と、（ｂ）受信された第１のＧＰＳ信号からナビゲーションデータを回復するよう構成される復調器と、（ｃ）回復されたナビゲーションデータから推定ナビゲーションデータを生成するよう構成される推定器と、を備え、推定ナビゲーションデータに基づいてデータワイプオフ動作を行うよう構成される無線端末によって受信されるように、推定ナビゲーションデータを伝送するよう構成される、サーバである。
【００１９】本発明の他の態様、特徴、および利点は、以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲、および添付図面からより完全に明らかとなろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】図２は、衛星１０１の集団と、無線端末２０３と、補助システム２０１と、を備えるＧＰＳ衛星システムを示す。補助システム２０１は、１基または複数基の衛星１１０からのＧＰＳ信号をＧＰＳアンテナ２０９で受信し、ＧＰＳ信号に変調されていたナビゲーションデータを復調する。次に、補助システム２０１は、この情報を無線リンク２０５を介して無線端末２０３に転送する。無線端末２０３は、こ復調されたナビゲーションデータを用いて、データワイプオフ動作を行い、積分間隔を増大（例えば、２０ｍｓを越えて）できるようにし、それによって、無線端末２０３における全体的な信号検出性能を増大させる。
【００２１】図２のＧＰＳシステムには、ナビゲーションデータが補助システム２０１において復調された時間から、無線端末２０３がこの情報をデータワイプオフ動作に適用する時間までの遅れがある。無線端末２０３は、補助システム２０１からの対応する復調済みナビゲーションデータ情報を待つ間、ＧＰＳ信号をメモリに格納する。その結果、無線端末２０３の位置決定には遅れがある。また、この技術では、無線端末２０３が、衛星１０１から受信したＧＰＳ信号を格納するための大容量のメモリを有する必要がある。
【００２２】図３は、本発明の第１の実施形態を示すブロック図である。図３には、ＧＰＳ信号を無線端末３０３に送信可能な衛星集団（すなわち、複数の衛星１０１）が存在する。また、通信リンク３０５を介して無線端末３０３に接続された無線支援型ＧＰＳ（ＷＡＧ）サーバ３０１も存在する。用途に応じて、通信リンク３０５は、無線リンクであっても、または有線リンクであってもよい。ＷＡＧサーバ３０１は、ＧＰＳ受信器３０９と、ナビゲーションデータ復調器３１１と、データ推定器３１３と、を備える。
【００２３】ＷＡＧサーバ３０１は、短いまたは長い積分回数で構成された（configured with short or long integration times)ＧＰＳ受信器１０５によるＧＰＳ信号１０２の検出を助ける。ＷＡＧサーバ３０１は、ＧＰＳ信号１０２についての探索する相関器によって行われる積分の数を低減することで、ＧＰＳ信号１０２の検出を促進する。積分の数は、探索する周波数範囲およびコード位相範囲を狭めることで、低減される。具体的には、ＷＡＧサーバ３０１は、ＧＰＳ信号１０２についての探索を特定の周波数（単数または複数）およびコード位相スペクトルＲj（ｓｐｅｃ）未満のある範囲のコード位相に制限する。
【００２４】ＷＡＧサーバ３０１におけるＧＰＳ受信器３０９は、衛星１０１から伝送されたＧＰＳ信号１０２を得る。次に、ナビゲーションデータ復調器３１１が、ＧＰＳ信号を処理して、ＧＰＳ信号に変調されていたナビゲーションデータを復調する。この復調されたナビゲーションデータは、次に、ＷＡＧサーバ３０１内に配置されたデータ推定器３１３に転送される。
【００２５】データ推定器３１３は、現在の復調済みナビゲーションデータを受信し、将来のナビゲーションデータを推定する。この推定は、ナビゲーションデータの現在および過去の測定、ならびにナビゲーションデータの既知のフォーマット標準についての一般的な知識に基づく。例えば、ナビゲーションデータが、非常に反復的な性質の複数のナビゲーションデータビットを含むということは、周知の事実である。データ推定器３１３は、一般に、推定ナビゲーションデータの作成を助ける、これら周知のパラメータおよび事実を用いてプログラムされる。
【００２６】推定されたナビゲーションデータは、次に、通信リンク３０５を介して無線端末３０３に転送される。無線端末３０３は、ＧＰＳ受信器３１５と、データワイプオフプロセッサ３１７と、を備える。ＧＰＳ受信器３１５は、１基または複数基の送信衛星１０１からＧＰＳ信号を受信するために用いられる。データワイプオフプロセッサ３１７は、ＷＡＧサーバ３０１から受信した対応する推定ナビゲーションデータを用いて、後続するＧＰＳ信号に対してデータワイプオフ動作を行う。後続するＧＰＳ信号は、同一の衛星または異なる衛星に対応しうる。次に、積分間隔を２０ｍｓを越えて増大して、全体の信号検出感度を増大することができる。
【００２７】無線端末３０３は、リアルタイムでデータワイプオフ動作を行ってもよい。このため、遅れという従来技術の問題が回避される。さらに、衛星ナビゲーションデータ情報の受信には待機期間がないため、従来技術での無線端末３０３における記憶装置要件も低減される。
【００２８】したがって、本発明の原理を用いることで、無線端末３０３は、衛星からのＧＰＳ信号を、たとえ比較的弱い場合であっても、得ることができる。無線端末３０３は、従来技術による無線端末の動作には不適な、低信号対雑音比という減衰した条件下でナビゲーションデータを得ることもできる。
【００２９】ＷＡＧサーバ３０１は、地上設備あっても、空中設備であっても、地球の周囲の軌道における衛星であってもよい。データ推定器３１３は、周知のナビゲーション推定アルゴリズムまたは他のいくつかの推定機構に従って推定ナビゲーションデータを作成するようプログラムしてもよい。本発明の原理は、柔軟な性質であり、また本発明は、異なる種類のデータ推定方式を用いて実行することができる。
【００３０】さらに、図３はデータ推定性能をＷＡＧサーバ３０１に配置して示しているが、第２の実施形態において、データ推定性能を無線端末内に配してもよい。
【００３１】図４は、本発明の第２の実施形態を示すブロック図である。この実施形態において、ＷＡＧサーバ４０１は、ＧＰＳ受信器４０９と、ナビゲーションデータ復調器４１１と、を備える。データ推定器４１３は、無線端末４０３内に配される。無線端末４０３はまた、ＧＰＳ受信器４１５と、データワイプオフプロセッサ４１７と、を備える。
【００３２】ＷＡＧサーバ４０１は、衛星からＧＰＳ信号を得て、ＧＰＳ信号に変調されたナビゲーションデータを復調し、復調したデータを無線端末４０３に伝送する。無線端末４０３内において、データ推定器４１３は、将来のナビゲーションデータを推定し、データワイプオフプロセッサ４１７は、推定されたナビゲーションデータを用いて、異なる衛星からの後続するＧＰＳ信号に対してデータワイプオフ動作を行う。
【００３３】図５はさらに、本発明の第３の実施形態を示す。この実施形態では、ＷＡＧサーバがなくなり、復調、推定、データワイプオフ、および積分間隔増大の各ステップは、無線端末内で行われる。図５に示すように、本実施形態において、無線端末５０３は、ＧＰＳ受信器５１５と、ナビゲーションデータ復調器５１１と、データ推定器５１３と、データワイプオフプロセッサ５１７と、を備える。
【００３４】図６は、本発明の第１の実施形態により、推定されたナビゲーションデータの使用による信号検出性能の強化に関連する各種ステップを示すフローチャートである。この方法は、１つまたは複数のＧＰＳ信号の強度が、建造物および他の無線端末が遮られる環境により高度に減衰される場合に特に有用である。強いＧＰＳ信号からのナビゲーションデータ情報を用いて、弱いＧＰＳ信号を検出する方法が開示される。
【００３５】この方法では、まず、無線端末が、ＧＰＳ受信器で受信されるＧＰＳ信号を検出するよう試みる（ブロック６０１）。この試みにおいて、強いＧＰＳ信号が検出され、記録される（ブロック６０３）。ＷＡＧサーバはまた、ＧＰＳ受信器を介して衛星からの強いＧＰＳ信号を受信し、記録する（ブロック６０５）。次に、ＷＡＧサーバは、強いＧＰＳ信号に変調されていたナビゲーションデータを復調する（ブロック６０９）。ＷＡＧサーバはまた、ＧＰＳシステムにおいて一般に知られているナビゲーションデータストリームの関連知識も検索する（ブロック６１１）。次に、ＷＡＧサーバは、復調されたナビゲーションデータおよびナビゲーションデータに関連する一般的な知識を利用して、後続する信号について将来のナビゲーションデータを推定する（ブロック６１３）。後続する信号は、同一の衛星または異なる衛星に対応しうる。
【００３６】次に、ＷＡＧサーバは、推定されたナビゲーションデータを無線端末に転送し、該無線端末は、推定されたナビゲーションデータを利用して、後続するＧＰＳ信号に対してデータワイプオフ動作を行う（ブロック６１７）。そして、無線端末は、その積分間隔を増大する（ブロック６１９）。無線端末は、次に、増大された積分間隔を用いることで、弱いＧＰＳ信号を検出する（ブロック６２１）。
【００３７】図６に示す方法は、図３のＷＡＧサーバとともに、または図３のＷＡＧサーバなしで用いるよう変更することができる。ＷＡＧサーバが存在する場合、ナビゲーションデータ復調ステップおよびナビゲーションデータ推定ステップは、ＷＡＧサーバで行うことができ、実際のデータワイプオフステップおよび信号検出ステップは、無線端末で行うことができる。代替の実施形態において、復調ステップは、ＷＡＧサーバで行い、ナビゲーションデータ推定、データワイプオフ、および信号検出の各ステップは無線端末で行ってもよい。別の代替の実施形態において、ＷＡＧサーバを完全になくし、信号検出、ナビゲーションデータ復調、およびナビゲーションデータ推定の各ステップ、ならびにデータワイプオフステップおよび信号検出ステップを無線端末内で行ってもよい。
【００３８】本発明の原理は、現在利用可能な測位技術の精度をさらに強化するために利用してもよい。従来の技術は、無線端末の位置をある程度の精度で決定するが、大気の変動（例えば、電離圏）およびＧＰＳ信号伝送時のジッターにより、無線端末の位置を高度な精度で決定することができない。本発明は、積分間隔を増大して、これら要因の効果を軽減して、無線端末の位置を突き止めることのできる精度を改良するために、利用してもよい。
【００３９】また、例示的な実施形態の１つの目標は、本発明の原理による無線端末が、その場所を、従来技術による無線端末よりも高速に、かつ弱いＧＰＳ信号で決定することができるようにするために、従来の無線端末の信号獲得および信号処理要件を低減することである。
【００４０】当業者は、添付の特許請求の範囲において表現される本発明の範囲から逸脱せずに、本発明の性質を説明するために記載かつ例示された部分の詳細、材料、および配置における各種変更を行いうることが、さらに理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術によるＧＰＳシステムの模式図である。
【図２】補助システムを備えるＧＰＳシステムを示す。
【図３】本発明の第１の実施形態によるＧＰＳシステムを示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施形態によるＧＰＳシステムを示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施形態によるＧＰＳシステムを示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態に関連する各種ステップを示すフローチャートである。
【符号の説明】
３０１ ＷＡＧサーバ
３０３ 無線端末
３１１ ナビゲーションデータ復調器
３１３ データ推定器
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、衛星ナビゲーションシステムに関し、特に、変調方式を採用して、信号検出感度を強化した衛星ナビゲーションシステムに関する。
（関連出願への相互参照）本出願の主題は、代理人整理番号Vannucci 26として１９９７年９月１１日付けで出願された米国特許出願番号０８／９２７，４３４号、および代理人整理番号Richton 2-27として１９９７年９月１１日付けで出願された米国特許出願０８／９２７，４３４号に関連し、これら双方の教示は、参照により本明細書に援用される。
【０００２】
【従来の技術】全地球測位システム（ＧＰＳ）等の衛星ナビゲーションシステムは、無線端末の位置を決定するために、無線端末により使用可能なＧＰＳ信号を伝送する衛星の集団を含む。
【０００３】図１は、従来技術によるＧＰＳシステム１００の模式図である。従来技術によるシステム１００において、衛星集団のうちの１基または複数基の衛星１０１は、無線端末１０３により受信されるＧＰＳ信号１０２を伝送する。当該分野において既知のように、測位動作は、３基またはそれ以上の衛星からＧＰＳ信号１０２を受信することで行われる。位置を決定する基本的な方法は、各衛星についての時間差を知ることに基づいている。各衛星についての時間差は、衛星において開始されたＧＰＳ信号１０２が無線端末１０３により受信されるまでに必要な時間である。３基の衛星からのＧＰＳ信号１０２が、同時に受信される場合、「二次元」位置（経度および緯度）を決定することができる。ＧＰＳ信号１０２が、４基またはそれ以上の衛星から同時に受信される場合、「三次元」位置（経度、緯度、および高度）を決定することができる。
【０００４】各衛星１０１は、既知の速度で地球の周囲を軌道を描いて回り、その他の衛星から既知の距離だけ離れて配置される。各衛星１０１は、一意の疑似ランダム雑音（ＰＮ）コードと、特定の衛星１０１に関連するナビゲーションデータとを用いて変調された、既知の周波数ｆを有する搬送信号を含む一意のＧＰＳ信号１０２を伝送する。ＰＮコードは、ＰＮチップの一意のシーケンスを含み、ナビゲーションデータは、衛星識別子、タイミング情報、および仰角αjおよび方位角φj等の軌道データを含む。
【０００５】無線端末１０３は、一般に、ＧＰＳ信号１０２を受信するためのＧＰＳ受信器１０５と、ＧＰＳ信号１０２を検出するための複数の相関器１０７と、ナビゲーションデータを用いて位置を決定するためのソフトウェアを有するプロセッサ１０９と、を備える。ＧＰＳ受信器１０５は、ＰＮコードを介してＧＰＳ信号１０２を検出する。ＧＰＳ信号１０２の検出には、相関器１０７を用いて、搬送周波数次元およびコード位相次元においてＰＮコードを探索する相関プロセスが関連する。このような相関プロセスは、受信したＧＰＳ信号１０２との、複製された搬送信号に変調される位相をシフトした複製ＰＮコードのリアルタイムでの乗算として実施され、後に積分およびダンププロセスが続く。
【０００６】搬送周波数次元において、ＧＰＳ受信器１０５は、搬送信号を複製して、ＧＰＳ信号１０２がＧＰＳ受信器１０５に到来する際に、ＧＰＳ信号１０２の周波数とマッチさせる。しかし、ドップラー効果により、ＧＰＳ信号１０２が伝送される周波数ｆは、ＧＰＳ信号１０２がＧＰＳ受信器１０５に到来する前に未知量Δｆiだけ変化する。すなわち、ＧＰＳ信号１０２は、ＧＰＳ受信器１０５に到来するときには、周波数ｆ＋Δｆiを有するはずである。ドップラー効果を考慮に入れるために、ＧＰＳ受信器１０５は、複製された搬送信号の周波数が、受信したＧＰＳ信号１０２の周波数とマッチするまで、ｆ＋Δｆminからｆ＋Δｆmaxの範囲の周波数スペクトルｆspecにわたって搬送信号を複製する。但し、ΔｆminおよびΔｆmaxは、ＧＰＳ信号１０２が衛星１０１からＧＰＳ受信器１０５に伝送される際のドップラー効果によりＧＰＳ信号１０２に発生する、周波数の最小変化および最大変化であり、すなわち、Δｆmin＜Δｆi＜Δｆmaxである。
【０００７】コード位相次元において、ＧＰＳ受信器１０５は、各衛星１０１に関連する一意のＰＮコードを複製する。複製されたＰＮコードの位相は、複製ＰＮコードで変調された複製搬送信号コードが、ＧＰＳ受信器１０５により受信されているＧＰＳ信号１０２ととにかく相関するまで、コード位相スペクトルＲj（ｓｐｅｃ）にわたってシフトされ、各コード位相スペクトルＲj（ｓｐｅｃ）は、関連ＰＮコードについてあらゆる可能な位相シフトを含む。ＧＰＳ信号１０２が相関器１０７により検出されると、ＧＰＳ受信器１０５は、当該分野で周知であるように、検出されたＧＰＳ信号１０２からナビゲーションデータＮＤを抽出し、該ナビゲーションデータを用いて、ＧＰＳ受信器１０５の場所を決定する。
【０００８】相関器１０７は、周波数スペクトルｆspecおよびコード位相スペクトルＲj（ｓｐｅｃ）にわたって複数のＰＮコードについて平行探索を行うよう構成される。換言すれば、複数の相関器１０７はそれぞれ、ｆ＋Δｆminとｆ＋Δｆmaxの間の可能な各周波数およびそのＰＮコードについて可能な位相シフトにわたって特定のＰＮコードの探索専用である。相関器１０７がＰＮコードについての探索を完了すると、相関器１０７は、ｆ＋Δｆminとｆ＋Δｆmaxの間の可能な各周波数およびそのＰＮコードについて可能な位相シフトにわたって別のＰＮコードを探索する。このプロセスは、複数の相関器１０７によりすべてのＰＮコードが集合的に探索されるまで、続けられる。例えば、１２基の衛星があり、したがって１２個の一意のＰＮコードがあるものと仮定する。ＧＰＳ受信器１０５が６台の相関器１０７を有する場合、ＧＰＳ受信器１０５は、相関器１０７を用いて、一度に６つの異なるＰＮコードの２つのセットについて探索する。具体的には、相関器１０７は、最初の６つのＰＮコードについて探索する、すなわち、第１の相関器は、ＰＮ−１について探索し、第２の相関器はＰＮ―２について探索する等である。最初の６つのＰＮコードの探索が完了すると、相関器１０７は、次の６つのＰＮコードについて探索する。すなわち、第１の相関器は、ＰＮ―７について探索し、第２の相関器はＰＮ―８について探索する等である。
【０００９】探索された各ＰＮコードについて、相関器１０７は、そのＰＮコードについての周波数および位相シフトの各組み合わせ毎に、積分およびダンププロセスを行う。例えば、周波数スペクトルｆspecは、その搬送信号について５０個の可能な周波数を含み、かつＰＮコードについてのコード位相スペクトルＲj（ｓｐｅｃ）は、２０４６個の可能なハーフチップ(half-chip)位相シフトを含むものと仮定する。周波数およびハーフチップ位相シフトのあらゆる可能な組み合わせについて探索するために、相関器１０７は、次に、１０２、３００の積分を行う必要がある。相関器１０７の通常の積分間隔は、１ｍｓであり、これは一般に、無線端末が、晴れ渡った空すなわち衛星１０１への直接的な見通し線を有する場合に、ＧＰＳ受信器１０５がＧＰＳ信号１０２を検出するのに十分である。したがって、上記例の場合、１台の相関器１０７がＰＮコードについての周波数およびハーフチップ位相シフトのあらゆる可能な組み合わせを探索するには、１０２．３秒が必要である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の１つの欠点は、ＧＰＳ信号１０２が建造物または他の障害物により減衰されると、無線端末が、無線端末の位置決定に必要な最小数の衛星から十分に強いＧＰＳ信号を受信できなくなることである。この結果、位置決定が中断される。より弱いＧＰＳ信号を補償し、ＧＰＳ信号１０２の検出を強化するために、相関器１０７は、より長い積分間隔で構成することができる。換言すれば、検出は、積分間隔をより長くすることで、より正確になる。
【００１１】しかし、ナビゲーションデータの存在により、積分間隔の長さを２０ｍｓに制限することで、無線端末の信号検出能力が制限されてしまう。
【００１２】
【課題を解決するための手段】無線端末がナビゲーションデータについて独立した知識を有する場合、この知識を利用して、積分間隔を２０ｍｓを越えて拡張することができる。例えば、無線端末が、ＧＰＳ信号ソース（すなわち、送信衛星）以外のソースからナビゲーションデータを受信することができる場合、無線端末は、この情報を用いて、「データワイプオフ（wipe-off）」動作を行うことができる。「データワイプオフ」は、単に、積分およびダンププロセス前の、到来した未処理のＲＦデータに対する符号動作である。「データワイプオフ」動作は、ナビゲーションデータビットの値を基にする。例えば、ナビゲーションデータビットが１である場合、到来している未処理のＲＦデータの符号は保持される。しかし、ナビゲーションデータビットが０である場合、到来している未処理のＲＦデータの符号は逆になる。データワイプオフ動作後、無線端末は、積分間隔を２０ｍｓを越えて拡張することができるため、信号検出性能が高まる。
【００１３】本発明において、積分間隔を制限せずにナビゲーションデータを利用する装置および方法が提供される。本発明の実施形態によっては、従来技術における測位システムに関連するコストおよび制約の多くを回避しながら、無線端末の位置を決定することが可能である。特に、本発明の実施形態によっては、従来技術による無線端末よりも安価である。さらに、本発明の実施形態によっては、従来技術における無線端末よりも弱い信号を受信し、用いることができる。加えて、本発明の実施形態によっては、従来技術における無線端末よりも高速に位置を決定することができる。
【００１４】第１の実施形態において、本発明の原理によれば、ＷＡＧ（無線支援型ＧＰＳ）サーバが設けられる。ＷＡＧサーバは、無線リンクを介して無線端末と通信する。ＷＡＧサーバは、ＧＰＳ信号を衛星から受信し、ＧＰＳ信号に変調されていたナビゲーションデータを復調する。次に、ＷＡＧサーバは、ナビゲーションデータストリームおよび復調されたナビゲーションデータの既知の特徴を利用して、推定されたナビゲーションデータを生成する。該推定されたナビゲーションデータは、次に、無線端末に伝送される。無線端末は、この推定ナビゲーションデータを用いて、後続するＧＰＳ信号に対してデータワイプオフ動作を行い、積分間隔を２０ｍｓを越えて増大できるようにし、これによって、全体的な信号検出感度が増大される。後続するＧＰＳ信号は、同一の衛星または衛星集団における異なる衛星に対応しうる。
【００１５】第２の実施形態において、ＷＡＧサーバは、ナビゲーションデータのみを復調し、復調されたデータを無線端末に転送する。実際の推定は、無線端末において行われる。無線端末は、推定されたナビゲーションデータを用いて、データワイプオフを行い、異なる衛星からの後続するＧＰＳ信号についての積分間隔を増大させる。
【００１６】第３の実施形態では、ＷＡＧサーバがなくなり、復調、推定、データワイプオフ、および積分間隔増大の各ステップは、無線端末内で行われる。この場合、積分間隔は、異なる衛星からの後続するＧＰＳ信号について増大される。
【００１７】別の実施形態において、本発明は、ナビゲーションデータで変調されたＧＰＳ信号を処理する方法であって、（ａ）ＧＰＳシステムの第１の衛星により伝送される第１のＧＰＳ信号から、ナビゲーションデータを回復するステップと、（ｂ）該回復したナビゲーションデータに基づいて、推定ナビゲーションデータを生成するステップと、（ｃ）該推定ナビゲーションデータに基づいて、後続するＧＰＳ信号に対してデータワイプオフ動作を行うステップと、を含む方法である。
【００１８】さらに、一実施形態において、本発明は、ＧＰＳシステム用のサーバであって、（ａ）ナビゲーションデータで変調されるとともに、ＧＰＳシステムの第１の衛星から伝送される第１のＧＰＳ信号を受信するよう構成されるＧＰＳ受信器と、（ｂ）受信された第１のＧＰＳ信号からナビゲーションデータを回復するよう構成される復調器と、（ｃ）回復されたナビゲーションデータから推定ナビゲーションデータを生成するよう構成される推定器と、を備え、推定ナビゲーションデータに基づいてデータワイプオフ動作を行うよう構成される無線端末によって受信されるように、推定ナビゲーションデータを伝送するよう構成される、サーバである。
【００１９】本発明の他の態様、特徴、および利点は、以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲、および添付図面からより完全に明らかとなろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】図２は、衛星１０１の集団と、無線端末２０３と、補助システム２０１と、を備えるＧＰＳ衛星システムを示す。補助システム２０１は、１基または複数基の衛星１１０からのＧＰＳ信号をＧＰＳアンテナ２０９で受信し、ＧＰＳ信号に変調されていたナビゲーションデータを復調する。次に、補助システム２０１は、この情報を無線リンク２０５を介して無線端末２０３に転送する。無線端末２０３は、こ復調されたナビゲーションデータを用いて、データワイプオフ動作を行い、積分間隔を増大（例えば、２０ｍｓを越えて）できるようにし、それによって、無線端末２０３における全体的な信号検出性能を増大させる。
【００２１】図２のＧＰＳシステムには、ナビゲーションデータが補助システム２０１において復調された時間から、無線端末２０３がこの情報をデータワイプオフ動作に適用する時間までの遅れがある。無線端末２０３は、補助システム２０１からの対応する復調済みナビゲーションデータ情報を待つ間、ＧＰＳ信号をメモリに格納する。その結果、無線端末２０３の位置決定には遅れがある。また、この技術では、無線端末２０３が、衛星１０１から受信したＧＰＳ信号を格納するための大容量のメモリを有する必要がある。
【００２２】図３は、本発明の第１の実施形態を示すブロック図である。図３には、ＧＰＳ信号を無線端末３０３に送信可能な衛星集団（すなわち、複数の衛星１０１）が存在する。また、通信リンク３０５を介して無線端末３０３に接続された無線支援型ＧＰＳ（ＷＡＧ）サーバ３０１も存在する。用途に応じて、通信リンク３０５は、無線リンクであっても、または有線リンクであってもよい。ＷＡＧサーバ３０１は、ＧＰＳ受信器３０９と、ナビゲーションデータ復調器３１１と、データ推定器３１３と、を備える。
【００２３】ＷＡＧサーバ３０１は、短いまたは長い積分回数で構成された（configured with short or long integration times)ＧＰＳ受信器１０５によるＧＰＳ信号１０２の検出を助ける。ＷＡＧサーバ３０１は、ＧＰＳ信号１０２についての探索する相関器によって行われる積分の数を低減することで、ＧＰＳ信号１０２の検出を促進する。積分の数は、探索する周波数範囲およびコード位相範囲を狭めることで、低減される。具体的には、ＷＡＧサーバ３０１は、ＧＰＳ信号１０２についての探索を特定の周波数（単数または複数）およびコード位相スペクトルＲj（ｓｐｅｃ）未満のある範囲のコード位相に制限する。
【００２４】ＷＡＧサーバ３０１におけるＧＰＳ受信器３０９は、衛星１０１から伝送されたＧＰＳ信号１０２を得る。次に、ナビゲーションデータ復調器３１１が、ＧＰＳ信号を処理して、ＧＰＳ信号に変調されていたナビゲーションデータを復調する。この復調されたナビゲーションデータは、次に、ＷＡＧサーバ３０１内に配置されたデータ推定器３１３に転送される。
【００２５】データ推定器３１３は、現在の復調済みナビゲーションデータを受信し、将来のナビゲーションデータを推定する。この推定は、ナビゲーションデータの現在および過去の測定、ならびにナビゲーションデータの既知のフォーマット標準についての一般的な知識に基づく。例えば、ナビゲーションデータが、非常に反復的な性質の複数のナビゲーションデータビットを含むということは、周知の事実である。データ推定器３１３は、一般に、推定ナビゲーションデータの作成を助ける、これら周知のパラメータおよび事実を用いてプログラムされる。
【００２６】推定されたナビゲーションデータは、次に、通信リンク３０５を介して無線端末３０３に転送される。無線端末３０３は、ＧＰＳ受信器３１５と、データワイプオフプロセッサ３１７と、を備える。ＧＰＳ受信器３１５は、１基または複数基の送信衛星１０１からＧＰＳ信号を受信するために用いられる。データワイプオフプロセッサ３１７は、ＷＡＧサーバ３０１から受信した対応する推定ナビゲーションデータを用いて、後続するＧＰＳ信号に対してデータワイプオフ動作を行う。後続するＧＰＳ信号は、同一の衛星または異なる衛星に対応しうる。次に、積分間隔を２０ｍｓを越えて増大して、全体の信号検出感度を増大することができる。
【００２７】無線端末３０３は、リアルタイムでデータワイプオフ動作を行ってもよい。このため、遅れという従来技術の問題が回避される。さらに、衛星ナビゲーションデータ情報の受信には待機期間がないため、従来技術での無線端末３０３における記憶装置要件も低減される。
【００２８】したがって、本発明の原理を用いることで、無線端末３０３は、衛星からのＧＰＳ信号を、たとえ比較的弱い場合であっても、得ることができる。無線端末３０３は、従来技術による無線端末の動作には不適な、低信号対雑音比という減衰した条件下でナビゲーションデータを得ることもできる。
【００２９】ＷＡＧサーバ３０１は、地上設備あっても、空中設備であっても、地球の周囲の軌道における衛星であってもよい。データ推定器３１３は、周知のナビゲーション推定アルゴリズムまたは他のいくつかの推定機構に従って推定ナビゲーションデータを作成するようプログラムしてもよい。本発明の原理は、柔軟な性質であり、また本発明は、異なる種類のデータ推定方式を用いて実行することができる。
【００３０】さらに、図３はデータ推定性能をＷＡＧサーバ３０１に配置して示しているが、第２の実施形態において、データ推定性能を無線端末内に配してもよい。
【００３１】図４は、本発明の第２の実施形態を示すブロック図である。この実施形態において、ＷＡＧサーバ４０１は、ＧＰＳ受信器４０９と、ナビゲーションデータ復調器４１１と、を備える。データ推定器４１３は、無線端末４０３内に配される。無線端末４０３はまた、ＧＰＳ受信器４１５と、データワイプオフプロセッサ４１７と、を備える。
【００３２】ＷＡＧサーバ４０１は、衛星からＧＰＳ信号を得て、ＧＰＳ信号に変調されたナビゲーションデータを復調し、復調したデータを無線端末４０３に伝送する。無線端末４０３内において、データ推定器４１３は、将来のナビゲーションデータを推定し、データワイプオフプロセッサ４１７は、推定されたナビゲーションデータを用いて、異なる衛星からの後続するＧＰＳ信号に対してデータワイプオフ動作を行う。
【００３３】図５はさらに、本発明の第３の実施形態を示す。この実施形態では、ＷＡＧサーバがなくなり、復調、推定、データワイプオフ、および積分間隔増大の各ステップは、無線端末内で行われる。図５に示すように、本実施形態において、無線端末５０３は、ＧＰＳ受信器５１５と、ナビゲーションデータ復調器５１１と、データ推定器５１３と、データワイプオフプロセッサ５１７と、を備える。
【００３４】図６は、本発明の第１の実施形態により、推定されたナビゲーションデータの使用による信号検出性能の強化に関連する各種ステップを示すフローチャートである。この方法は、１つまたは複数のＧＰＳ信号の強度が、建造物および他の無線端末が遮られる環境により高度に減衰される場合に特に有用である。強いＧＰＳ信号からのナビゲーションデータ情報を用いて、弱いＧＰＳ信号を検出する方法が開示される。
【００３５】この方法では、まず、無線端末が、ＧＰＳ受信器で受信されるＧＰＳ信号を検出するよう試みる（ブロック６０１）。この試みにおいて、強いＧＰＳ信号が検出され、記録される（ブロック６０３）。ＷＡＧサーバはまた、ＧＰＳ受信器を介して衛星からの強いＧＰＳ信号を受信し、記録する（ブロック６０５）。次に、ＷＡＧサーバは、強いＧＰＳ信号に変調されていたナビゲーションデータを復調する（ブロック６０９）。ＷＡＧサーバはまた、ＧＰＳシステムにおいて一般に知られているナビゲーションデータストリームの関連知識も検索する（ブロック６１１）。次に、ＷＡＧサーバは、復調されたナビゲーションデータおよびナビゲーションデータに関連する一般的な知識を利用して、後続する信号について将来のナビゲーションデータを推定する（ブロック６１３）。後続する信号は、同一の衛星または異なる衛星に対応しうる。
【００３６】次に、ＷＡＧサーバは、推定されたナビゲーションデータを無線端末に転送し、該無線端末は、推定されたナビゲーションデータを利用して、後続するＧＰＳ信号に対してデータワイプオフ動作を行う（ブロック６１７）。そして、無線端末は、その積分間隔を増大する（ブロック６１９）。無線端末は、次に、増大された積分間隔を用いることで、弱いＧＰＳ信号を検出する（ブロック６２１）。
【００３７】図６に示す方法は、図３のＷＡＧサーバとともに、または図３のＷＡＧサーバなしで用いるよう変更することができる。ＷＡＧサーバが存在する場合、ナビゲーションデータ復調ステップおよびナビゲーションデータ推定ステップは、ＷＡＧサーバで行うことができ、実際のデータワイプオフステップおよび信号検出ステップは、無線端末で行うことができる。代替の実施形態において、復調ステップは、ＷＡＧサーバで行い、ナビゲーションデータ推定、データワイプオフ、および信号検出の各ステップは無線端末で行ってもよい。別の代替の実施形態において、ＷＡＧサーバを完全になくし、信号検出、ナビゲーションデータ復調、およびナビゲーションデータ推定の各ステップ、ならびにデータワイプオフステップおよび信号検出ステップを無線端末内で行ってもよい。
【００３８】本発明の原理は、現在利用可能な測位技術の精度をさらに強化するために利用してもよい。従来の技術は、無線端末の位置をある程度の精度で決定するが、大気の変動（例えば、電離圏）およびＧＰＳ信号伝送時のジッターにより、無線端末の位置を高度な精度で決定することができない。本発明は、積分間隔を増大して、これら要因の効果を軽減して、無線端末の位置を突き止めることのできる精度を改良するために、利用してもよい。
【００３９】また、例示的な実施形態の１つの目標は、本発明の原理による無線端末が、その場所を、従来技術による無線端末よりも高速に、かつ弱いＧＰＳ信号で決定することができるようにするために、従来の無線端末の信号獲得および信号処理要件を低減することである。
【００４０】当業者は、添付の特許請求の範囲において表現される本発明の範囲から逸脱せずに、本発明の性質を説明するために記載かつ例示された部分の詳細、材料、および配置における各種変更を行いうることが、さらに理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術によるＧＰＳシステムの模式図である。
【図２】補助システムを備えるＧＰＳシステムを示す。
【図３】本発明の第１の実施形態によるＧＰＳシステムを示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施形態によるＧＰＳシステムを示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施形態によるＧＰＳシステムを示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態に関連する各種ステップを示すフローチャートである。
【符号の説明】
３０１ ＷＡＧサーバ
３０３ 無線端末
３１１ ナビゲーションデータ復調器
３１３ データ推定器
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ナビゲーションデータで変調されたＧＰＳ信号を処理する方法であって、（ａ）ＧＰＳシステムの第１の衛星により伝送される第１のＧＰＳ信号から、ナビゲーションデータを回復するステップと、（ｂ）該回復したナビゲーションデータに基づいて、推定ナビゲーションデータを生成するステップと、（ｃ）該推定ナビゲーションデータに基づいて、後続するＧＰＳ信号に対してデータワイプオフ（wipe-off）動作を行うステップと、を含む、方法。
【請求項２】 前記後続するＧＰＳ信号は、前記第１の衛星によって伝送され、前記ステップ（ａ）は、前記ＧＰＳシステムのサーバにおいて行われる、請求項１記載の方法。
【請求項３】 前記サーバは、前記回復されたナビゲーションデータを無線端末に伝送し、前記ステップ（ｃ）は、該無線端末において行われる、請求項２記載の方法。
【請求項４】 前記ステップ（ｃ）は、前記サーバにおいて行われ、該サーバは、前記推定ナビゲーションデータを前記無線端末に伝送する、請求項２記載の方法。
【請求項５】 前記後続するＧＰＳ信号は、前記ＧＰＳシステムの第２の衛星によって伝送される、請求項１記載の方法。
【請求項６】 前記ステップ（ａ）および（ｂ）は、前記ＧＰＳシステムのサーバにおいて行われる、請求項５記載の方法。
【請求項７】 前記サーバは、前記回復されたナビゲーションデータを前記無線端末に伝送し、前記ステップ（ｃ）は、該無線端末において行われる、請求項６記載の方法。
【請求項８】 前記ステップ（ｃ）は、前記サーバにおいて行われ、該サーバは、前記推定ナビゲーションデータを前記無線端末に伝送する、請求項６記載の方法。
【請求項９】 前記ステップ（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）は、前記無線端末において行われる、請求項５記載の方法。
【請求項１０】 前記無線端末は、前記データワイプオフ動作後に、積分間隔を増大させて、前記後続するＧＰＳ信号を検出する、請求項１記載の方法。
【請求項１１】 前記増大された積分間隔は、２０ｍｓよりも大きい、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】 前記無線端末は、前記後続するＧＰＳ信号をバッファリングする必要なく、該後続するＧＰＳ信号を検出する、請求項１０記載の方法。
【請求項１３】 前記後続するＧＰＳ信号は、前記第１の衛星によって伝送され、前記ステップ（ａ）および（ｂ）は、前記ＧＰＳシステムのサーバにおいて行われ、該サーバは、前記回復されたナビゲーションデータを前記無線端末に伝送し、前記ステップ（ｃ）は前記無線端末において行われる、請求項１記載の方法。
【請求項１４】 前記後続するＧＰＳ信号は、前記第１の衛星によって伝送され、前記ステップ（ａ）および（ｂ）は、前記ＧＰＳシステムのサーバにおいて行われ、前記ステップ（ｃ）は該サーバにおいて行われ、該サーバは、前記推定ナビゲーションデータを前記無線端末に伝送する、請求項１記載の方法。
【請求項１５】 前記後続するＧＰＳ信号は、前記ＧＰＳシステムの第２の衛星によって伝送され、前記ステップ（ａ）および（ｂ）は、前記ＧＰＳシステムのサーバにおいて行われ、該サーバは、前記回復されたナビゲーションデータを前記無線端末に伝送し、前記ステップ（ｃ）は前記無線端末において行われる、請求項１記載の方法。
【請求項１６】 前記後続するＧＰＳ信号は、前記ＧＰＳシステムの前記第２の衛星によって伝送され、前記ステップ（ａ）および（ｂ）は、前記ＧＰＳシステムのサーバにおいて行われ、前記ステップ（ｃ）は該サーバにおいて行われ、該サーバは、前記推定ナビゲーションデータを前記無線端末に伝送する、請求項１記載の方法。
【請求項１７】 前記後続するＧＰＳ信号は、前記ＧＰＳシステムの第２の衛星によって伝送され、前記ステップ（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）は、前記無線端末において行われる、請求項１記載の方法。
【請求項１８】 ＧＰＳシステム用のサーバであって、（ａ）ナビゲーションデータで変調されるとともに、ＧＰＳシステムの第１の衛星から伝送される第１のＧＰＳ信号を受信するよう構成されるＧＰＳ受信器と、（ｂ）前記受信された第１のＧＰＳ信号から前記ナビゲーションデータを回復するよう構成される復調器と、（ｃ）前記回復されたナビゲーションデータから推定ナビゲーションデータを生成するよう構成される推定器と、を備え、前記推定ナビゲーションデータに基づいてデータワイプオフ動作を行うよう構成される無線端末によって受信されるように、前記推定ナビゲーションデータを伝送するよう構成される、サーバ。
【請求項１９】 前記推定ナビゲーションデータは、前記第１の衛星に対応する、請求項１８記載のＧＰＳシステム用サーバ。
【請求項２０】 前記推定ナビゲーションデータは、前記ＧＰＳシステムの第２の衛星に対応する、請求項１８記載のＧＰＳシステム用サーバ。
【請求項２１】 ＧＰＳシステム用の無線端末であって、（ａ）ナビゲーションデータで変調されたＧＰＳ信号を受信するよう構成されるＧＰＳ受信器と、（ｂ）推定ナビゲーションデータに基づいて、前記ＧＰＳシステムにおける衛星によって伝送されるＧＰＳ信号に対してデータワイプオフ動作を行うよう構成される、データワイプオフプロセッサと、を備える、無線端末。
【請求項２２】 前記無線端末は、前記ＧＰＳシステムにおけるサーバから、前記推定ナビゲーションデータを受信する、請求項２１記載の無線端末。
【請求項２３】 前記推定ナビゲーションデータは、前記衛星からの先行するＧＰＳ信号に対応する、請求項２２記載の無線端末。
【請求項２４】 前記推定ナビゲーションデータは、前記ＧＰＳシステムの別の衛星からの先行するＧＰＳ信号に対応する、請求項２２記載の無線端末。
【請求項２５】 回復されたナビゲーションデータから前記推定ナビゲーションデータを生成するよう構成される推定器をさらに備える、請求項２１記載の無線端末。
【請求項２６】 前記ＧＰＳシステムにおいてサーバから前記回復されたナビゲーションデータを受信する、請求項２５記載の無線端末。
【請求項２７】 前記回復されたナビゲーションデータは、前記衛星からの先行するＧＰＳ信号に対応する、請求項２６記載の無線端末。
【請求項２８】 前記回復されたナビゲーションデータは、前記ＧＰＳシステムの別の衛星からの先行するＧＰＳ信号に対応する、請求項２６記載の無線端末。
【請求項２９】 前記ＧＰＳシステムの別の衛星から受信したＧＰＳ信号に対応する拡幅されたナビゲーションデータを生成するよう構成される復調器をさらに備える、請求項２５記載の無線端末。
【請求項３０】 前記データワイプオフ動作後に、積分間隔を増大させて、前記ＧＰＳ信号を検出する、請求項２５記載の無線端末。
【請求項３１】 前記増大された積分間隔は、２０ｍｓよりも大きい、請求項３０記載の無線端末。
【請求項３２】 前記ＧＰＳ信号をバッファリングする必要なく、該ＧＰＳ信号を検出する、請求項３０記載の無線端末。
【請求項１】 ナビゲーションデータで変調されたＧＰＳ信号を処理する方法であって、（ａ）ＧＰＳシステムの第１の衛星により伝送される第１のＧＰＳ信号から、ナビゲーションデータを回復するステップと、（ｂ）該回復したナビゲーションデータに基づいて、推定ナビゲーションデータを生成するステップと、（ｃ）該推定ナビゲーションデータに基づいて、後続するＧＰＳ信号に対してデータワイプオフ（wipe-off）動作を行うステップと、を含む、方法。
【請求項２】 前記後続するＧＰＳ信号は、前記第１の衛星によって伝送され、前記ステップ（ａ）は、前記ＧＰＳシステムのサーバにおいて行われる、請求項１記載の方法。
【請求項３】 前記サーバは、前記回復されたナビゲーションデータを無線端末に伝送し、前記ステップ（ｃ）は、該無線端末において行われる、請求項２記載の方法。
【請求項４】 前記ステップ（ｃ）は、前記サーバにおいて行われ、該サーバは、前記推定ナビゲーションデータを前記無線端末に伝送する、請求項２記載の方法。
【請求項５】 前記後続するＧＰＳ信号は、前記ＧＰＳシステムの第２の衛星によって伝送される、請求項１記載の方法。
【請求項６】 前記ステップ（ａ）および（ｂ）は、前記ＧＰＳシステムのサーバにおいて行われる、請求項５記載の方法。
【請求項７】 前記サーバは、前記回復されたナビゲーションデータを前記無線端末に伝送し、前記ステップ（ｃ）は、該無線端末において行われる、請求項６記載の方法。
【請求項８】 前記ステップ（ｃ）は、前記サーバにおいて行われ、該サーバは、前記推定ナビゲーションデータを前記無線端末に伝送する、請求項６記載の方法。
【請求項９】 前記ステップ（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）は、前記無線端末において行われる、請求項５記載の方法。
【請求項１０】 前記無線端末は、前記データワイプオフ動作後に、積分間隔を増大させて、前記後続するＧＰＳ信号を検出する、請求項１記載の方法。
【請求項１１】 前記増大された積分間隔は、２０ｍｓよりも大きい、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】 前記無線端末は、前記後続するＧＰＳ信号をバッファリングする必要なく、該後続するＧＰＳ信号を検出する、請求項１０記載の方法。
【請求項１３】 前記後続するＧＰＳ信号は、前記第１の衛星によって伝送され、前記ステップ（ａ）および（ｂ）は、前記ＧＰＳシステムのサーバにおいて行われ、該サーバは、前記回復されたナビゲーションデータを前記無線端末に伝送し、前記ステップ（ｃ）は前記無線端末において行われる、請求項１記載の方法。
【請求項１４】 前記後続するＧＰＳ信号は、前記第１の衛星によって伝送され、前記ステップ（ａ）および（ｂ）は、前記ＧＰＳシステムのサーバにおいて行われ、前記ステップ（ｃ）は該サーバにおいて行われ、該サーバは、前記推定ナビゲーションデータを前記無線端末に伝送する、請求項１記載の方法。
【請求項１５】 前記後続するＧＰＳ信号は、前記ＧＰＳシステムの第２の衛星によって伝送され、前記ステップ（ａ）および（ｂ）は、前記ＧＰＳシステムのサーバにおいて行われ、該サーバは、前記回復されたナビゲーションデータを前記無線端末に伝送し、前記ステップ（ｃ）は前記無線端末において行われる、請求項１記載の方法。
【請求項１６】 前記後続するＧＰＳ信号は、前記ＧＰＳシステムの前記第２の衛星によって伝送され、前記ステップ（ａ）および（ｂ）は、前記ＧＰＳシステムのサーバにおいて行われ、前記ステップ（ｃ）は該サーバにおいて行われ、該サーバは、前記推定ナビゲーションデータを前記無線端末に伝送する、請求項１記載の方法。
【請求項１７】 前記後続するＧＰＳ信号は、前記ＧＰＳシステムの第２の衛星によって伝送され、前記ステップ（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）は、前記無線端末において行われる、請求項１記載の方法。
【請求項１８】 ＧＰＳシステム用のサーバであって、（ａ）ナビゲーションデータで変調されるとともに、ＧＰＳシステムの第１の衛星から伝送される第１のＧＰＳ信号を受信するよう構成されるＧＰＳ受信器と、（ｂ）前記受信された第１のＧＰＳ信号から前記ナビゲーションデータを回復するよう構成される復調器と、（ｃ）前記回復されたナビゲーションデータから推定ナビゲーションデータを生成するよう構成される推定器と、を備え、前記推定ナビゲーションデータに基づいてデータワイプオフ動作を行うよう構成される無線端末によって受信されるように、前記推定ナビゲーションデータを伝送するよう構成される、サーバ。
【請求項１９】 前記推定ナビゲーションデータは、前記第１の衛星に対応する、請求項１８記載のＧＰＳシステム用サーバ。
【請求項２０】 前記推定ナビゲーションデータは、前記ＧＰＳシステムの第２の衛星に対応する、請求項１８記載のＧＰＳシステム用サーバ。
【請求項２１】 ＧＰＳシステム用の無線端末であって、（ａ）ナビゲーションデータで変調されたＧＰＳ信号を受信するよう構成されるＧＰＳ受信器と、（ｂ）推定ナビゲーションデータに基づいて、前記ＧＰＳシステムにおける衛星によって伝送されるＧＰＳ信号に対してデータワイプオフ動作を行うよう構成される、データワイプオフプロセッサと、を備える、無線端末。
【請求項２２】 前記無線端末は、前記ＧＰＳシステムにおけるサーバから、前記推定ナビゲーションデータを受信する、請求項２１記載の無線端末。
【請求項２３】 前記推定ナビゲーションデータは、前記衛星からの先行するＧＰＳ信号に対応する、請求項２２記載の無線端末。
【請求項２４】 前記推定ナビゲーションデータは、前記ＧＰＳシステムの別の衛星からの先行するＧＰＳ信号に対応する、請求項２２記載の無線端末。
【請求項２５】 回復されたナビゲーションデータから前記推定ナビゲーションデータを生成するよう構成される推定器をさらに備える、請求項２１記載の無線端末。
【請求項２６】 前記ＧＰＳシステムにおいてサーバから前記回復されたナビゲーションデータを受信する、請求項２５記載の無線端末。
【請求項２７】 前記回復されたナビゲーションデータは、前記衛星からの先行するＧＰＳ信号に対応する、請求項２６記載の無線端末。
【請求項２８】 前記回復されたナビゲーションデータは、前記ＧＰＳシステムの別の衛星からの先行するＧＰＳ信号に対応する、請求項２６記載の無線端末。
【請求項２９】 前記ＧＰＳシステムの別の衛星から受信したＧＰＳ信号に対応する拡幅されたナビゲーションデータを生成するよう構成される復調器をさらに備える、請求項２５記載の無線端末。
【請求項３０】 前記データワイプオフ動作後に、積分間隔を増大させて、前記ＧＰＳ信号を検出する、請求項２５記載の無線端末。
【請求項３１】 前記増大された積分間隔は、２０ｍｓよりも大きい、請求項３０記載の無線端末。
【請求項３２】 前記ＧＰＳ信号をバッファリングする必要なく、該ＧＰＳ信号を検出する、請求項３０記載の無線端末。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００１−２７２４５４（Ｐ２００１−２７２４５４Ａ）
【公開日】平成１３年１０月５日（２００１．１０．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−２６２１０（Ｐ２００１−２６２１０）
【出願日】平成１３年２月２日（２００１．２．２）
【出願人】（５９６０９２６９８）ルーセント テクノロジーズ インコーポレーテッド (965)
【公開日】平成１３年１０月５日（２００１．１０．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年２月２日（２００１．２．２）
【出願人】（５９６０９２６９８）ルーセント テクノロジーズ インコーポレーテッド (965)
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