JP2002006027A - 無線網グローバルポジショニング一体化（ｗｇｐ）システムの無線端末に対する往復遅延時間（ｒｔｄ）パラメータを得るための方法。 - Google Patents
無線網グローバルポジショニング一体化（ｗｇｐ）システムの無線端末に対する往復遅延時間（ｒｔｄ）パラメータを得るための方法。Info
- Publication number
- JP2002006027A JP2002006027A JP2001121876A JP2001121876A JP2002006027A JP 2002006027 A JP2002006027 A JP 2002006027A JP 2001121876 A JP2001121876 A JP 2001121876A JP 2001121876 A JP2001121876 A JP 2001121876A JP 2002006027 A JP2002006027 A JP 2002006027A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base station
- rtd
- wireless terminal
- wireless
- parameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 無線網グローバルポジショニング一体化（WG
P）システムの無線端末に対する往復時間遅延（RTD）パ
ラメータを得るための方法。 【解決手段】本発明は、WGPシステム内で用いるRTDパラ
メータ（バイアス）を自動的に測定し、推定の品質を絶
えず改善し、発生し得る変化に応じてバイアスパラメー
タを適応的に調節するための方法に関する。この方法で
は、校正のために特定のシステムを設定することも、多
数の技能者による現場での校正も要求されない。この方
法においては、優れたGPS信号を受信することができる
無線端末を用いてRTDパラメータの推定量が得られ、こ
の推定RDTパラメータにてデータベース内の前に得られ
たパラメータが更新される。この推定RTDパラメータ
は、後に、優れたGPS信号を受信することができない無
線端末の位置を無線網から得られた情報にて決定する際
に用いられる。
P）システムの無線端末に対する往復時間遅延（RTD）パ
ラメータを得るための方法。 【解決手段】本発明は、WGPシステム内で用いるRTDパラ
メータ（バイアス）を自動的に測定し、推定の品質を絶
えず改善し、発生し得る変化に応じてバイアスパラメー
タを適応的に調節するための方法に関する。この方法で
は、校正のために特定のシステムを設定することも、多
数の技能者による現場での校正も要求されない。この方
法においては、優れたGPS信号を受信することができる
無線端末を用いてRTDパラメータの推定量が得られ、こ
の推定RDTパラメータにてデータベース内の前に得られ
たパラメータが更新される。この推定RTDパラメータ
は、後に、優れたGPS信号を受信することができない無
線端末の位置を無線網から得られた情報にて決定する際
に用いられる。
Description
【０００１】
【関連する特許出願】関連する主題が、本発明と同時に
出願され、本発明と同一の譲受人に譲渡された、"Obtai
ning Pilot Phase Offset Time Delay Parameter For A
Wireless Terminal Of An Integrated Wireless‐Glob
al Positioning System"なる名称の合衆国特許出願第09
/552898号に開示されている。
出願され、本発明と同一の譲受人に譲渡された、"Obtai
ning Pilot Phase Offset Time Delay Parameter For A
Wireless Terminal Of An Integrated Wireless‐Glob
al Positioning System"なる名称の合衆国特許出願第09
/552898号に開示されている。
【０００２】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には、無線
網−グローバルポジショニング一体化（WGP）システ
ム、より詳細には、WGPシステムの往復遅延（RTD）パラ
メータの推定および推定されたRTDパラメータの選択的
な使用に関する。
網−グローバルポジショニング一体化（WGP）システ
ム、より詳細には、WGPシステムの往復遅延（RTD）パラ
メータの推定および推定されたRTDパラメータの選択的
な使用に関する。
【０００３】
【従来の技術】衛星ベースのグローバルポジショニング
システム（Global Positioning System、GPS）は、正確
な三次元位置情報を世界中のユーザに提供する。図１
は、グローバルポジショニングシステム（GPS）１０を
示す。GPS１０は、複数の衛星12‐j（ここで、j=1,
2,...,n）および少なくとも一つのGPS受信機１４を含
む。各衛星12‐jは、地球のまわりを既知の速度ｖjにて
旋回し、他の衛星12‐jから既知の距離だけ離れた所に
位置する。各衛星12‐jは、一意な疑似ランダム雑音（P
N‐j）符号にて変調された既知の周波数ｆの搬送波信号
および特定の衛星12‐jと関連するナビゲーションデー
タ（DN‐j）を含むGPS信号11‐jを送信する。疑似ラン
ダム雑音（PN‐j）符号はPNチップの一意な系列を含
み、ナビゲーションデータND‐jは、衛星識別子、タイ
ミング情報、および軌道データ、例えば、仰角αjおよ
び方位角φjを含む。図２は、ナビゲーションデータND
‐jの系列と２０個の完全なPN‐j符号の系列から成るGP
S信号11‐jの典型的な２０ミリ秒フレームを示す。
システム（Global Positioning System、GPS）は、正確
な三次元位置情報を世界中のユーザに提供する。図１
は、グローバルポジショニングシステム（GPS）１０を
示す。GPS１０は、複数の衛星12‐j（ここで、j=1,
2,...,n）および少なくとも一つのGPS受信機１４を含
む。各衛星12‐jは、地球のまわりを既知の速度ｖjにて
旋回し、他の衛星12‐jから既知の距離だけ離れた所に
位置する。各衛星12‐jは、一意な疑似ランダム雑音（P
N‐j）符号にて変調された既知の周波数ｆの搬送波信号
および特定の衛星12‐jと関連するナビゲーションデー
タ（DN‐j）を含むGPS信号11‐jを送信する。疑似ラン
ダム雑音（PN‐j）符号はPNチップの一意な系列を含
み、ナビゲーションデータND‐jは、衛星識別子、タイ
ミング情報、および軌道データ、例えば、仰角αjおよ
び方位角φjを含む。図２は、ナビゲーションデータND
‐jの系列と２０個の完全なPN‐j符号の系列から成るGP
S信号11‐jの典型的な２０ミリ秒フレームを示す。
【０００４】GPS受信機１４は、GPS信号11‐jを受信す
るためのアンテナ１５、GPS信号11‐jを検出するための
複数の相関器16‐k（ここで、k=1,2,...,m）、およびナ
ビゲーションデータND‐jを用いて位置を決定するため
のソフトウエアを実装するプロセッサ１７を備える。GP
S受信機１４は、PN‐j符号を介してGPS信号を検出す
る。GPS信号11‐jの検出は相関過程を介して行なわれ
る。この相関過程においては、相関器16‐kを用いてPN
‐j符号が搬送波周波数次元と符号位相次元において探
索される。この相関過程は、レプリカ搬送波信号上に変
調された移相され複製されたPN‐j符号と、受信されたG
PS信号11‐jとのリアルタイム乗算、およびこれに続く
積分およびダンプ過程として実現される。
るためのアンテナ１５、GPS信号11‐jを検出するための
複数の相関器16‐k（ここで、k=1,2,...,m）、およびナ
ビゲーションデータND‐jを用いて位置を決定するため
のソフトウエアを実装するプロセッサ１７を備える。GP
S受信機１４は、PN‐j符号を介してGPS信号を検出す
る。GPS信号11‐jの検出は相関過程を介して行なわれ
る。この相関過程においては、相関器16‐kを用いてPN
‐j符号が搬送波周波数次元と符号位相次元において探
索される。この相関過程は、レプリカ搬送波信号上に変
調された移相され複製されたPN‐j符号と、受信されたG
PS信号11‐jとのリアルタイム乗算、およびこれに続く
積分およびダンプ過程として実現される。
【０００５】搬送周波数次元においては、GPS受信機１
４は、GPS受信機１４の所に到着するGPS信号11‐jの周
波数と一致するように搬送波信号を複製する。ただし、
GPS信号11‐jの送信時周波数ｆは、ドップラー効果のた
めに信号11‐jがGPS受信機の所に到着するまでに未知の
量Δfjだけ変化を受ける。このため、各GSP信号11‐j
は、GPS受信機１４に到着するときは、ｆ＋Δfjなる周
波数をもつ。このドップラー効果を補償するために、GP
S受信機１４は、ｆ＋Δfminからｆ＋Δfmaxの範囲の周
波数スペクトラムｆspecに渡って、レプリカ搬送波信号
の周波数が受信GPS信号11‐jの周波数と一致するまで搬
送波信号を複製する。ここで、ｆ＋Δfminとｆ＋Δfmax
は、それぞれ、GPS信号11‐jが、衛星12‐jからGPS受信
機１４に伝搬する際にドップラー効果に起因して受ける
周波数の最小変化と最大変化を表し、ｆ＋Δfmin≦Δfj
≦ｆ＋Δfmaxである。
４は、GPS受信機１４の所に到着するGPS信号11‐jの周
波数と一致するように搬送波信号を複製する。ただし、
GPS信号11‐jの送信時周波数ｆは、ドップラー効果のた
めに信号11‐jがGPS受信機の所に到着するまでに未知の
量Δfjだけ変化を受ける。このため、各GSP信号11‐j
は、GPS受信機１４に到着するときは、ｆ＋Δfjなる周
波数をもつ。このドップラー効果を補償するために、GP
S受信機１４は、ｆ＋Δfminからｆ＋Δfmaxの範囲の周
波数スペクトラムｆspecに渡って、レプリカ搬送波信号
の周波数が受信GPS信号11‐jの周波数と一致するまで搬
送波信号を複製する。ここで、ｆ＋Δfminとｆ＋Δfmax
は、それぞれ、GPS信号11‐jが、衛星12‐jからGPS受信
機１４に伝搬する際にドップラー効果に起因して受ける
周波数の最小変化と最大変化を表し、ｆ＋Δfmin≦Δfj
≦ｆ＋Δfmaxである。
【０００６】符号位相次元においては、GPS受信機１４
は、各衛星12‐jと関連する一意なPN‐jを複製する。レ
プリカPN‐j符号の位相が、符号位相スペクトラムRj(sp
ec）を通じて、レプリカPN‐j符号にて変調されたレプ
リカ搬送波信号がGPS受信機１４によって受信されるGPS
信号11‐jと一致（相関）するまでシフトされる。ここ
で、各符号位相スペクトラムRj(spec）は、関連するPN
‐j符号に対する全ての可能な位相シフトを含む。相関
器16‐kによってGPS信号11‐jが検出されると、GPS受信
機１４は検出されたGPS信号11‐jからナビゲーションデ
ータND‐jを抽出し、このナビゲーションデータND‐jを
用いて、GPS受信機１４の位置を決定する。
は、各衛星12‐jと関連する一意なPN‐jを複製する。レ
プリカPN‐j符号の位相が、符号位相スペクトラムRj(sp
ec）を通じて、レプリカPN‐j符号にて変調されたレプ
リカ搬送波信号がGPS受信機１４によって受信されるGPS
信号11‐jと一致（相関）するまでシフトされる。ここ
で、各符号位相スペクトラムRj(spec）は、関連するPN
‐j符号に対する全ての可能な位相シフトを含む。相関
器16‐kによってGPS信号11‐jが検出されると、GPS受信
機１４は検出されたGPS信号11‐jからナビゲーションデ
ータND‐jを抽出し、このナビゲーションデータND‐jを
用いて、GPS受信機１４の位置を決定する。
【０００７】GPSは、地上ベースの受信機が、自身の位
置を、２つあるいはそれ以上の衛星から送信されるGPS
信号が無線端末によって受信されるまでに掛かる時間差
を測定することで決定することを可能にする。疑似レン
ジは、この時間差に光の速度を掛けた量として定義され
る。この疑似レンジは、真のレンジではなく、受信機の
クロックオフセットに起因する誤差を含む。二次元位置
（経度および緯度）を決定するためには、通常、３つの
衛星から疑似レンジを受信することが要求される。三次
元位置（経度、緯度、および高度）を決定するために
は、通常、４つあるいはそれ以上の衛星から疑似レンジ
を受信することが要求される。ただし、この前提条件は
常に満たされる訳ではなく、特に、例えば、無線端末が
ビル内にあるときのように、衛星信号が妨害され、無線
端末によって直接に受信することができない場合はそう
である。
置を、２つあるいはそれ以上の衛星から送信されるGPS
信号が無線端末によって受信されるまでに掛かる時間差
を測定することで決定することを可能にする。疑似レン
ジは、この時間差に光の速度を掛けた量として定義され
る。この疑似レンジは、真のレンジではなく、受信機の
クロックオフセットに起因する誤差を含む。二次元位置
（経度および緯度）を決定するためには、通常、３つの
衛星から疑似レンジを受信することが要求される。三次
元位置（経度、緯度、および高度）を決定するために
は、通常、４つあるいはそれ以上の衛星から疑似レンジ
を受信することが要求される。ただし、この前提条件は
常に満たされる訳ではなく、特に、例えば、無線端末が
ビル内にあるときのように、衛星信号が妨害され、無線
端末によって直接に受信することができない場合はそう
である。
【０００８】GPS受信機は、現在、無線電話機や他のタ
イプの移動体通信デバイスに組み込まれているが、これ
らが常に空をきれいに展望できるとは限らない。このよ
うな場合、GPS受信機１４によって受信されるGPS信号11
‐jの信号対雑音比は、典型的には、GPS受信機１４が空
をきれいに展望できるときよりかなり低くなり、このた
め、GPS受信機１４によるGPS信号11‐jの検出はより困
難となる。このより小さな信号対雑音比を補償するた
め、およびGPS信号11‐jの検出を向上させるために、相
関器16‐kはより長い積分時間をもつように構成され
る。このような場合に対して、十分な積分時間として
は、約１秒間が必要となる。
イプの移動体通信デバイスに組み込まれているが、これ
らが常に空をきれいに展望できるとは限らない。このよ
うな場合、GPS受信機１４によって受信されるGPS信号11
‐jの信号対雑音比は、典型的には、GPS受信機１４が空
をきれいに展望できるときよりかなり低くなり、このた
め、GPS受信機１４によるGPS信号11‐jの検出はより困
難となる。このより小さな信号対雑音比を補償するた
め、およびGPS信号11‐jの検出を向上させるために、相
関器16‐kはより長い積分時間をもつように構成され
る。このような場合に対して、十分な積分時間として
は、約１秒間が必要となる。
【０００９】無線網−グローバルポジショニング一体化
（Integrated Wireless‐Global Positioning、WGP）シ
ステムが、GPS受信機によるGPS信号11‐jの検出を簡素
化するために開発されている。WGPシステムは、GPS信号
11‐jの検出の簡素化を、GPS信号11‐jを探索するため
に相関器によって遂行される積分の回数を低減すること
で達成する。積分の回数の低減は、探索されるべき周波
数レンジおよび符号位相レンジを狭くすることで達成さ
れる。より具体的には、WGPシステムは、GPS信号11‐j
の探索レンジを一つの特定な周波数あるいは複数の周波
数に制限するとともに、符号位相のレンジを符号位相ス
ペクトラムRj(spec）より小さなものに制限する。
（Integrated Wireless‐Global Positioning、WGP）シ
ステムが、GPS受信機によるGPS信号11‐jの検出を簡素
化するために開発されている。WGPシステムは、GPS信号
11‐jの検出の簡素化を、GPS信号11‐jを探索するため
に相関器によって遂行される積分の回数を低減すること
で達成する。積分の回数の低減は、探索されるべき周波
数レンジおよび符号位相レンジを狭くすることで達成さ
れる。より具体的には、WGPシステムは、GPS信号11‐j
の探索レンジを一つの特定な周波数あるいは複数の周波
数に制限するとともに、符号位相のレンジを符号位相ス
ペクトラムRj(spec）より小さなものに制限する。
【００１０】無線端末の位置は、無線網から得られる情
報から決定することもできる。この情報には、典型的に
は、往復遅延（Round Trip Delay、RTD）信号が含まれ
る。往復遅延（RTD）は、信号がセルラ基地局（BS）か
ら無線端末に伝搬し、再び基地局（BS）に戻るまでに要
求される時間を表す。これは、無線端末と基地局（BS）
との間の距離の情報を含む。３つあるいはそれ以上のRT
D測定量が入手できる場合は、無線端末の二次元位置を
三角測量法に基づいて決定することができる。無線端末
の位置を決定するために無線網ベースの信号情報に依存
することの一つの問題は、RTD信号の測定誤差が、通
常、衛星ベースのナビゲーションシステムの測定誤差よ
りかなり大きなことである。もう一つの問題は、無線端
末の位置を決定するために、３つあるいはそれ以上の測
定量が常に得られるとは限らないことである。
報から決定することもできる。この情報には、典型的に
は、往復遅延（Round Trip Delay、RTD）信号が含まれ
る。往復遅延（RTD）は、信号がセルラ基地局（BS）か
ら無線端末に伝搬し、再び基地局（BS）に戻るまでに要
求される時間を表す。これは、無線端末と基地局（BS）
との間の距離の情報を含む。３つあるいはそれ以上のRT
D測定量が入手できる場合は、無線端末の二次元位置を
三角測量法に基づいて決定することができる。無線端末
の位置を決定するために無線網ベースの信号情報に依存
することの一つの問題は、RTD信号の測定誤差が、通
常、衛星ベースのナビゲーションシステムの測定誤差よ
りかなり大きなことである。もう一つの問題は、無線端
末の位置を決定するために、３つあるいはそれ以上の測
定量が常に得られるとは限らないことである。
【００１１】WGPシステムは、無線端末の位置を決定す
るために、衛星システムと無線通信システムの両方に依
存する。WGPシステムは、無線網とGPSの両方からの情報
を結合することで、統合された位置解決を達成する。つ
まり、GPSと無線網の両方からの情報を結合すること
で、位置精度が向上され、同時に、少なくとも３つの測
定量を得る要件が克服される。
るために、衛星システムと無線通信システムの両方に依
存する。WGPシステムは、無線網とGPSの両方からの情報
を結合することで、統合された位置解決を達成する。つ
まり、GPSと無線網の両方からの情報を結合すること
で、位置精度が向上され、同時に、少なくとも３つの測
定量を得る要件が克服される。
【００１２】図３は、WGPサーバ２２、複数の基地局２
３、および少なくとも一つのWGPクライアント２４を含
むWGPシステム２０を示す。WGPサーバ２２は、空がきれ
いに展望できる既知の固定位置に設置されたアンテナ２
７をもつGPS受信機２６を備える。WGPサーバ２２は、有
線もしくは無線インタフェースを介して基地局２３と通
信する。各基地局２３は、既知の位置に存在し、基地局
２３と関連する地理的エリアあるいはセル２５内にいる
WGPクライアント２４に通信サービスを提供する。ここ
で、各セル２５は、既知のサイズをもち、複数のセクタ
に分割される。WGPクライアント２４は、GPS受信機２
８、およびおそらくは無線電話機２９などの無線端末を
もち、典型的には、移動中あるいは未知の位置に存在
し、空をきれいに展望できることも、展望できないこと
もある。
３、および少なくとも一つのWGPクライアント２４を含
むWGPシステム２０を示す。WGPサーバ２２は、空がきれ
いに展望できる既知の固定位置に設置されたアンテナ２
７をもつGPS受信機２６を備える。WGPサーバ２２は、有
線もしくは無線インタフェースを介して基地局２３と通
信する。各基地局２３は、既知の位置に存在し、基地局
２３と関連する地理的エリアあるいはセル２５内にいる
WGPクライアント２４に通信サービスを提供する。ここ
で、各セル２５は、既知のサイズをもち、複数のセクタ
に分割される。WGPクライアント２４は、GPS受信機２
８、およびおそらくは無線電話機２９などの無線端末を
もち、典型的には、移動中あるいは未知の位置に存在
し、空をきれいに展望できることも、展望できないこと
もある。
【００１３】図４は、WGPシステム２０の動作を解説す
る流れ図３００である。ステップ３１０において、WGP
サーバ２２は、自身のGPS受信機２６を用いて、複数の
衛星12‐jを、それらのGPS信号11‐jを介して検出す
る。WGPサーバ２２は、各検出された衛星12‐jから、以
下の情報、つまり：衛星12‐jの識別および検出された
衛星12‐jと関連する周波数fj、符号位相、仰角αj、お
よび方位角φjを得る。ここで、仰角αjは、WGPサーバ
２２あるいはクライアント２４から衛星12‐jへの視線
とその視線の水平平面上への射影との間の角度として定
義され、方位角φjは、視線の水平平面上への射影と北
方向の水平平面上への射影との間の角度として定義され
る。図５は、衛星12‐jとWGPサーバ２２あるいはWGPク
ライアント２４に対応する仰角αjおよび方位角φjを示
す。
る流れ図３００である。ステップ３１０において、WGP
サーバ２２は、自身のGPS受信機２６を用いて、複数の
衛星12‐jを、それらのGPS信号11‐jを介して検出す
る。WGPサーバ２２は、各検出された衛星12‐jから、以
下の情報、つまり：衛星12‐jの識別および検出された
衛星12‐jと関連する周波数fj、符号位相、仰角αj、お
よび方位角φjを得る。ここで、仰角αjは、WGPサーバ
２２あるいはクライアント２４から衛星12‐jへの視線
とその視線の水平平面上への射影との間の角度として定
義され、方位角φjは、視線の水平平面上への射影と北
方向の水平平面上への射影との間の角度として定義され
る。図５は、衛星12‐jとWGPサーバ２２あるいはWGPク
ライアント２４に対応する仰角αjおよび方位角φjを示
す。
【００１４】ステップ３１５において、WGPサーバ２２
は、現在、WGPクライアント２４と通信しているあるい
はこれを担当している基地局２３からセクタ情報を受信
する。ここで、このセクタ情報は、WGPクライアント２
４が現在その中にいるセクタを示す。ステップ３２０に
おいて、WGPサーバ２２は、担当基地局の既知の位置、
担当基地局と関連するセルのサイズ、およびWGPクライ
アント２４が現在その中にいるセクタに基づいてWGPク
ライアントの位置に関する最初の推定を行なう。一つの
実施例においては、WGPサーバ２２は、最初、WGPクライ
アント２４は、そのセクタ内の基準点、例えば、セクタ
の概ね中心の点に位置するものと推定する。もう一つの
実施例においては、WGPサーバ２２は、最初、WGPクライ
アント２４の位置を周知のフォワードリンク三角測量技
法を用いて推定する。
は、現在、WGPクライアント２４と通信しているあるい
はこれを担当している基地局２３からセクタ情報を受信
する。ここで、このセクタ情報は、WGPクライアント２
４が現在その中にいるセクタを示す。ステップ３２０に
おいて、WGPサーバ２２は、担当基地局の既知の位置、
担当基地局と関連するセルのサイズ、およびWGPクライ
アント２４が現在その中にいるセクタに基づいてWGPク
ライアントの位置に関する最初の推定を行なう。一つの
実施例においては、WGPサーバ２２は、最初、WGPクライ
アント２４は、そのセクタ内の基準点、例えば、セクタ
の概ね中心の点に位置するものと推定する。もう一つの
実施例においては、WGPサーバ２２は、最初、WGPクライ
アント２４の位置を周知のフォワードリンク三角測量技
法を用いて推定する。
【００１５】ステップ３３０において、WGPサーバ２２
は、各検出された衛星12‐jに対して、検出されたGPS信
号11‐jから得られた情報を用いて、基準点における周
波数fj(r)および符号位相探索レンジRj(sect)を予測す
る。この符号位相探索レンジRj(sect)には、WGPクライ
アント２４が現在その中にいるセクタ内の任意の位置に
到着するGPS信号11‐jに対する全ての可能な符号位相が
含まれる。WGPサーバ２２は、次に、ステップ３４０に
おいて、探索メッセージを担当基地局２３に送信する。
この探索メッセージは、検出された各衛星12‐jに対し
て、関連するPN‐j符号、予測される周波数fj(r)および
符号位相探索レンジRj(sect)を含む。
は、各検出された衛星12‐jに対して、検出されたGPS信
号11‐jから得られた情報を用いて、基準点における周
波数fj(r)および符号位相探索レンジRj(sect)を予測す
る。この符号位相探索レンジRj(sect)には、WGPクライ
アント２４が現在その中にいるセクタ内の任意の位置に
到着するGPS信号11‐jに対する全ての可能な符号位相が
含まれる。WGPサーバ２２は、次に、ステップ３４０に
おいて、探索メッセージを担当基地局２３に送信する。
この探索メッセージは、検出された各衛星12‐jに対し
て、関連するPN‐j符号、予測される周波数fj(r)および
符号位相探索レンジRj(sect)を含む。
【００１６】次に、ステップ３５０において、担当基地
局２３が探索メッセージをWGPクライアント２４に送
り、ステップ３６０において、WGPクライアント２４が
探索メッセージ内に示される衛星12‐jに対する並列探
索を開始する。より具体的には、WGPクライアント２４
は、自身の相関器を用いて各GPS信号11‐jを探索メッセ
ージ内に示される符号位相探索レンジRj(sect)の範囲内
で予測される周波数fj(r)にて同時に探索する。
局２３が探索メッセージをWGPクライアント２４に送
り、ステップ３６０において、WGPクライアント２４が
探索メッセージ内に示される衛星12‐jに対する並列探
索を開始する。より具体的には、WGPクライアント２４
は、自身の相関器を用いて各GPS信号11‐jを探索メッセ
ージ内に示される符号位相探索レンジRj(sect)の範囲内
で予測される周波数fj(r)にて同時に探索する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】WGPシステムの性能
は、衛星および無線網から受信される情報、つまり、疑
似レンジ、RTD等の品質および精度に直接に依存する。
不幸なことに、これら測定量は、通常は、雑音が多く、
しばしば、比較的大きなバイアス誤差を含む。このこと
は、特に無線網測定信号で顕著である。無線網測定信号
は、しばしば、測定誤差を含み、この大部分はバイアス
から成る。バイアスは、信号の伝送および処理の際に発
生する時間遅延として定義され、通常、セクタ毎、基地
局毎、および用いられている無線端末のタイプおよびモ
デル毎に異なる。WGPシステムをうまく動作させるため
には、これら時間遅延を正確に推定および校正すること
が重要となる。
は、衛星および無線網から受信される情報、つまり、疑
似レンジ、RTD等の品質および精度に直接に依存する。
不幸なことに、これら測定量は、通常は、雑音が多く、
しばしば、比較的大きなバイアス誤差を含む。このこと
は、特に無線網測定信号で顕著である。無線網測定信号
は、しばしば、測定誤差を含み、この大部分はバイアス
から成る。バイアスは、信号の伝送および処理の際に発
生する時間遅延として定義され、通常、セクタ毎、基地
局毎、および用いられている無線端末のタイプおよびモ
デル毎に異なる。WGPシステムをうまく動作させるため
には、これら時間遅延を正確に推定および校正すること
が重要となる。
【００１８】たった数個の基地局／無線端末から構成さ
れる小さな無線システムの場合は、システムを各基地局
および／あるいは無線端末に対して時間遅延を校正する
ように設定することもできる。一つのアプローチにおい
ては、各無線端末、基地局、およびマルチパスに対する
個々の時間遅延が別個に測定される。ただし、このアプ
ローチでは、多数の技術的な訓練を受けた人によって、
精密で高価な計器を用いて、無線端末のタイプ毎および
各基地局のセクタ毎に、時間遅延を測定することが必要
となる。このため、このアプローチは費用と時間が掛か
る上、十分に注意深く行なわれなかった場合には、性能
の劣化を招くこととなる。さらに、各基地局に対して時
間遅延を実際に校正することは、数百の基地局および多
数の異なるタイプの無線端末から構成される大規模な商
用網システムでは不可能である。
れる小さな無線システムの場合は、システムを各基地局
および／あるいは無線端末に対して時間遅延を校正する
ように設定することもできる。一つのアプローチにおい
ては、各無線端末、基地局、およびマルチパスに対する
個々の時間遅延が別個に測定される。ただし、このアプ
ローチでは、多数の技術的な訓練を受けた人によって、
精密で高価な計器を用いて、無線端末のタイプ毎および
各基地局のセクタ毎に、時間遅延を測定することが必要
となる。このため、このアプローチは費用と時間が掛か
る上、十分に注意深く行なわれなかった場合には、性能
の劣化を招くこととなる。さらに、各基地局に対して時
間遅延を実際に校正することは、数百の基地局および多
数の異なるタイプの無線端末から構成される大規模な商
用網システムでは不可能である。
【００１９】もう一つのアプローチにおいては、網遅延
パラメータは、無線網および衛星からの両方の測定量に
基づいて推定される。システムは、遅延パラメータを推
定および調節し、この情報をデータベース内に格納する
ように設定される。いったん時間遅延パラメータのデー
タベースが確立されると、この時間遅延パラメータが、
その位置が知られてない無線端末の位置を決定するため
に用いられる。ある無線端末／セルセクタペアに対する
時間遅延パラメータの推定は、典型的には、以下の過程
を伴う：
パラメータは、無線網および衛星からの両方の測定量に
基づいて推定される。システムは、遅延パラメータを推
定および調節し、この情報をデータベース内に格納する
ように設定される。いったん時間遅延パラメータのデー
タベースが確立されると、この時間遅延パラメータが、
その位置が知られてない無線端末の位置を決定するため
に用いられる。ある無線端末／セルセクタペアに対する
時間遅延パラメータの推定は、典型的には、以下の過程
を伴う：
【００２０】（１）校正されるべき移動機（無線端末）
を、衛星信号および無線網信号を妨害を受けることな
く、校正されるべきセルセクタの主アンテナビーム方向
にて、受信できる位置に設定する過程。この位置は、マ
ルチパスの影響を回避する観点からは基地局から遠過ぎ
ないことが要求され、無線端末が主信号ピークではなく
誤った信号ピーク上にロックされる問題を回避する観点
からは基地局に近過ぎないことが要求される。
を、衛星信号および無線網信号を妨害を受けることな
く、校正されるべきセルセクタの主アンテナビーム方向
にて、受信できる位置に設定する過程。この位置は、マ
ルチパスの影響を回避する観点からは基地局から遠過ぎ
ないことが要求され、無線端末が主信号ピークではなく
誤った信号ピーク上にロックされる問題を回避する観点
からは基地局に近過ぎないことが要求される。
【００２１】（２）位置を探査し、無線端末の正確な座
標を得る過程。基地局アンテナの座標が未知である場合
は、これらも決定する必要がある。無線端末の座標の精
度は、数メートルあるいはそれ以上であることが要求さ
れる。商用差分GPSの位置精度は、典型的には１メート
ルあるいはそれ上である。
標を得る過程。基地局アンテナの座標が未知である場合
は、これらも決定する必要がある。無線端末の座標の精
度は、数メートルあるいはそれ以上であることが要求さ
れる。商用差分GPSの位置精度は、典型的には１メート
ルあるいはそれ上である。
【００２２】（３）多数の網および衛星の測定量を収集
する過程。時間遅延パラメータの優れた統計推定量を得
るためには、１００個以上のサンプルを収集する必要が
ある。
する過程。時間遅延パラメータの優れた統計推定量を得
るためには、１００個以上のサンプルを収集する必要が
ある。
【００２３】（４）無線端末および基地局の既知の位置
に基づいて、往復遅延およびフォワードリンク遅延を含
む時間遅延パラメータを計算し、網および衛星測定量を
収集する過程。
に基づいて、往復遅延およびフォワードリンク遅延を含
む時間遅延パラメータを計算し、網および衛星測定量を
収集する過程。
【００２４】（５）時間遅延パラメータをデータベース
に格納あるいはデータベースを新たな推定量にて更新す
る過程。遅延情報は、データベース内に無線端末のタイ
プ毎および各基地局のセルセクタ毎に格納される。
に格納あるいはデータベースを新たな推定量にて更新す
る過程。遅延情報は、データベース内に無線端末のタイ
プ毎および各基地局のセルセクタ毎に格納される。
【００２５】明らかに、上述の従来の技術による手続き
は費用と時間が掛かりすぎる。つまり、このアプローチ
では、無線端末の各タイプおよび各基地局の各セクタの
校正の度に同一の手続きを繰り返すことが要求される。
校正のために膨大な時間および費用が掛かるために、収
集できるサンプルの数も制限され、このため、得られる
結果の精度も影響を受ける。さらに、この校正手続きで
は、網および無線端末内のハードウエア／ソフトウエア
が変更される度に、この校正過程をやり直す必要があ
る。このため、上述の校正過程は、数個の基地局／無線
端末のみから構成される小さな網システムに対してのみ
有効であり、数百の基地局および多数の異なるタイプの
無線端末の校正が要求される大規模な商用無線網システ
ムには向かない。
は費用と時間が掛かりすぎる。つまり、このアプローチ
では、無線端末の各タイプおよび各基地局の各セクタの
校正の度に同一の手続きを繰り返すことが要求される。
校正のために膨大な時間および費用が掛かるために、収
集できるサンプルの数も制限され、このため、得られる
結果の精度も影響を受ける。さらに、この校正手続きで
は、網および無線端末内のハードウエア／ソフトウエア
が変更される度に、この校正過程をやり直す必要があ
る。このため、上述の校正過程は、数個の基地局／無線
端末のみから構成される小さな網システムに対してのみ
有効であり、数百の基地局および多数の異なるタイプの
無線端末の校正が要求される大規模な商用無線網システ
ムには向かない。
【００２６】従って、WGPシステム内で用いる無線端末
の往復遅延（RTD）パラメータを自動的に推定し、後
に、優れた衛星信号を受信することができない無線端末
の位置を決定するためにこの推定RTDパラメータを選択
的に用いる方法に対する必要性が存在する。
の往復遅延（RTD）パラメータを自動的に推定し、後
に、優れた衛星信号を受信することができない無線端末
の位置を決定するためにこの推定RTDパラメータを選択
的に用いる方法に対する必要性が存在する。
【００２７】WGPシステムは、衛星測定量および無線網
測定量から無線端末の位置を決定する。決定される位置
の精度は、無線網からの測定量の品質に依存する。不幸
なことに、無線網からの測定量は、測定誤差、例えば、
バイアスを含む。バイアスは、信号の処理および伝送の
際に発生する時間遅延に起因し、この時間遅延は、セク
タ／基地局毎および使用される端末モデルのタイプ毎に
異なる。WGSシステムの成功にはこれらバイアスの校正
が重要である。
測定量から無線端末の位置を決定する。決定される位置
の精度は、無線網からの測定量の品質に依存する。不幸
なことに、無線網からの測定量は、測定誤差、例えば、
バイアスを含む。バイアスは、信号の処理および伝送の
際に発生する時間遅延に起因し、この時間遅延は、セク
タ／基地局毎および使用される端末モデルのタイプ毎に
異なる。WGSシステムの成功にはこれらバイアスの校正
が重要である。
【００２８】
【課題を解決するための手段】本発明は、WGPシステム
内で用いるRTDパラメータ（バイアス）を自動的に測定
し、推定の品質を絶えず改善し、発生し得る変化に応じ
てバイアスパラメータを適応的に調節するための方法に
関する。この方法では、校正のために特定のシステムを
設定することも、多数の技能者による現場での校正も要
求されない。この方法では、優れたGPS信号を受信でき
る無線端末を用いてRTDパラメータの推定量が収集さ
れ、後に、この推定RDTパラメータが、優れたGPS信号を
受信することができない無線端末の位置を決定する際の
RTDパラメータとして用いられる。
内で用いるRTDパラメータ（バイアス）を自動的に測定
し、推定の品質を絶えず改善し、発生し得る変化に応じ
てバイアスパラメータを適応的に調節するための方法に
関する。この方法では、校正のために特定のシステムを
設定することも、多数の技能者による現場での校正も要
求されない。この方法では、優れたGPS信号を受信でき
る無線端末を用いてRTDパラメータの推定量が収集さ
れ、後に、この推定RDTパラメータが、優れたGPS信号を
受信することができない無線端末の位置を決定する際の
RTDパラメータとして用いられる。
【００２９】本発明は、以下の好ましい実施例の詳細な
説明を図面を参照しながら読むことで一層理解できるも
のである。
説明を図面を参照しながら読むことで一層理解できるも
のである。
【００３０】
【発明の実施の形態】上述のように、衛星ナビゲーショ
ンシステム、例えば、GPS（グローバルポジショニング
システム、Global Positioning System）は、星座のよ
うに配置された衛星から成り、衛星信号を送信するが、
無線端末は、これを用いて無線端末の位置を決定する。
無線端末の地球上の位置は、様々な衛星によって送信さ
れるGPS信号が無線端末によって受信されるまでに掛か
る時間差によって決定される。二次元位置（経度および
緯度）を決定するためには、通常、３つの衛星から信号
を受信することが要求される。三次元位置（経度、緯
度、および高度）を決定するためには、通常、４つある
いはそれ以上の衛星から信号を受信することが要求され
る。ただし、この前提条件は常に満たされる訳ではな
く、特に、例えば、無線端末がビル内にある場合のよう
に、衛星信号が妨害され、無線端末によって直接に受信
することができない場合は満たすことはできない。
ンシステム、例えば、GPS（グローバルポジショニング
システム、Global Positioning System）は、星座のよ
うに配置された衛星から成り、衛星信号を送信するが、
無線端末は、これを用いて無線端末の位置を決定する。
無線端末の地球上の位置は、様々な衛星によって送信さ
れるGPS信号が無線端末によって受信されるまでに掛か
る時間差によって決定される。二次元位置（経度および
緯度）を決定するためには、通常、３つの衛星から信号
を受信することが要求される。三次元位置（経度、緯
度、および高度）を決定するためには、通常、４つある
いはそれ以上の衛星から信号を受信することが要求され
る。ただし、この前提条件は常に満たされる訳ではな
く、特に、例えば、無線端末がビル内にある場合のよう
に、衛星信号が妨害され、無線端末によって直接に受信
することができない場合は満たすことはできない。
【００３１】無線端末の位置は、無線網からの往復遅延
（Round Trip Delay、RTD）情報を用いて決定すること
もできる。往復遅延（RTD）は、信号がセルラ基地局（B
S）から無線端末に伝搬し、再び基地局（BS）に戻るま
でに要求される時間を表す。これは、無線端末と基地局
（BS）との間の距離の情報を含む。３つあるいはそれ以
上のRTD測定量が入手できる場合は、無線端末の二次元
位置を三角測量法に基づいて決定することもできる。た
だし、無線端末の位置を無線網ベースの信号情報に依存
して決定するやり方の一つの問題は、RTD信号の測定誤
差が、通常、衛星ベースのナビゲーションシステムの測
定誤差よりかなり大きなことである。もう一つの問題
は、無線端末の位置を決定するために３つあるいはそれ
以上の測定量が常に得られるとは限らないことである。
（Round Trip Delay、RTD）情報を用いて決定すること
もできる。往復遅延（RTD）は、信号がセルラ基地局（B
S）から無線端末に伝搬し、再び基地局（BS）に戻るま
でに要求される時間を表す。これは、無線端末と基地局
（BS）との間の距離の情報を含む。３つあるいはそれ以
上のRTD測定量が入手できる場合は、無線端末の二次元
位置を三角測量法に基づいて決定することもできる。た
だし、無線端末の位置を無線網ベースの信号情報に依存
して決定するやり方の一つの問題は、RTD信号の測定誤
差が、通常、衛星ベースのナビゲーションシステムの測
定誤差よりかなり大きなことである。もう一つの問題
は、無線端末の位置を決定するために３つあるいはそれ
以上の測定量が常に得られるとは限らないことである。
【００３２】WGPシステムは、無線端末の位置を決定す
るために、衛星システムと無線通信システムの両方から
の情報に依存する。GPSと無線網の両方からの情報を組
み合わせることで、位置決定の精度が向上され、少なく
とも３つの測定量を得る必要性がなくなる。
るために、衛星システムと無線通信システムの両方から
の情報に依存する。GPSと無線網の両方からの情報を組
み合わせることで、位置決定の精度が向上され、少なく
とも３つの測定量を得る必要性がなくなる。
【００３３】WGPシステムの性能は、言うまでもなく、
受信される衛星信号と無線網からの測定量、例えば、疑
似レンジおよびRTD測定量の品質に直接に依存する。こ
れら（無線網）測定量は、雑音勝であり、しばしば、大
きなバイアス誤差を含む。このことは、無線網測定量
で、特に、顕著である。つまり、無線網測定量は、通
常、測定誤差を含み、この大部分は、バイアスから成
る。バイアスは、信号の伝送および処理の際に発生する
時間遅延に起因する。この時間遅延は、セクタ／基地局
毎に、および用いられている無線端末のモデルのタイプ
毎に異なる。大きな位置誤差の発生を回避するために
は、これら時間遅延を正確に推定および校正することが
必要となる。
受信される衛星信号と無線網からの測定量、例えば、疑
似レンジおよびRTD測定量の品質に直接に依存する。こ
れら（無線網）測定量は、雑音勝であり、しばしば、大
きなバイアス誤差を含む。このことは、無線網測定量
で、特に、顕著である。つまり、無線網測定量は、通
常、測定誤差を含み、この大部分は、バイアスから成
る。バイアスは、信号の伝送および処理の際に発生する
時間遅延に起因する。この時間遅延は、セクタ／基地局
毎に、および用いられている無線端末のモデルのタイプ
毎に異なる。大きな位置誤差の発生を回避するために
は、これら時間遅延を正確に推定および校正することが
必要となる。
【００３４】無線網測定量には、往復遅延（RTD）が含
まれるが、これは、これは、誤差を含み、この誤差は、
ゆっくりと変化する成分と、急速に変化する成分から成
る。ゆっくりと変化する成分は、信号の伝送と処理遅延
に起因し、通常、これは、バイアスと呼ばれる。急速に
変化する成分は、雑音と呼ばれる。通常、バイアス成分
は、雑音成分と比較して、かなり大きく、このため校正
する必要がある。雑音成分は、校正は不可能であり、他
の技法、例えば、平均化法によって平滑化される。
まれるが、これは、これは、誤差を含み、この誤差は、
ゆっくりと変化する成分と、急速に変化する成分から成
る。ゆっくりと変化する成分は、信号の伝送と処理遅延
に起因し、通常、これは、バイアスと呼ばれる。急速に
変化する成分は、雑音と呼ばれる。通常、バイアス成分
は、雑音成分と比較して、かなり大きく、このため校正
する必要がある。雑音成分は、校正は不可能であり、他
の技法、例えば、平均化法によって平滑化される。
【００３５】基地局ｋ内のセクタｊ内に位置する無線端
末ｉに対するRTD測定量は、以下のように表現すること
ができる：
末ｉに対するRTD測定量は、以下のように表現すること
ができる：
【数１】 ここで、ある項目のスーパースクリプト'rtd'は、その
項目がRTDに関することを示す。スーパースクリプト"
ｉ"、"ｊ"、"ｋ"は、その項目が、それぞれ、移動機
ｉ、セクタｊ、基地局ｋに関することを表す。加えて、
ｙは網測定量を表し、ｄは移動機から基地局までの距離
を表し、ｂはバイアス測定量を表し、ｅは雑音測定量を
表す。
項目がRTDに関することを示す。スーパースクリプト"
ｉ"、"ｊ"、"ｋ"は、その項目が、それぞれ、移動機
ｉ、セクタｊ、基地局ｋに関することを表す。加えて、
ｙは網測定量を表し、ｄは移動機から基地局までの距離
を表し、ｂはバイアス測定量を表し、ｅは雑音測定量を
表す。
【００３６】式１は、RTD測定量ｙrtdijkが、移動機と
基地局との往復距離２ｄzk（厳密には、時間の次元を得
るためにこれを光の速度ｃにて割った量）、バイアスパ
ラメータｂrtd ijkおよび雑音ｅrtd ijkから成ることを示
す。雑音ｅrtd ijkは平均化技法によって平滑化すること
ができるが、RTDバイアスパラメータｂrtd ijkは平均化
技法によって除去することはできない。バイアスは、通
常、雑音よりかなり大きく、推定あるいは校正する必要
がある。RTDバイアスパラメータｂrtd ijkは、主として
ハードウエア／ソフトウエア遅延に起因し、この遅延に
は、無線端末と基地局の両方から信号の伝送の際の遅
延、および場合によってはマルチパスによる遅延が含ま
れる。
基地局との往復距離２ｄzk（厳密には、時間の次元を得
るためにこれを光の速度ｃにて割った量）、バイアスパ
ラメータｂrtd ijkおよび雑音ｅrtd ijkから成ることを示
す。雑音ｅrtd ijkは平均化技法によって平滑化すること
ができるが、RTDバイアスパラメータｂrtd ijkは平均化
技法によって除去することはできない。バイアスは、通
常、雑音よりかなり大きく、推定あるいは校正する必要
がある。RTDバイアスパラメータｂrtd ijkは、主として
ハードウエア／ソフトウエア遅延に起因し、この遅延に
は、無線端末と基地局の両方から信号の伝送の際の遅
延、および場合によってはマルチパスによる遅延が含ま
れる。
【００３７】図６は、RDTパラメータの推定量を決定す
るためのブロック図を、GPS衛星からの信号を妨害を受
けることなく受信できる位置にある無線端末に対して示
す。このRDTパラメータは、GPS衛星からの妨害を受ける
ことなく信号を受信することができない位置にある無線
端末の位置を決定する際に用いられる。このRTDパラメ
ータの推定量の決定と、推定された値を用いてのRTD測
定量の校正は、並列に遂行される。商用無線網において
は、数千もの無線端末（WT）が網の様々な箇所に存在
し、これらが幾つもの基地局（BS）６２０....６３０に
よって扱われる。
るためのブロック図を、GPS衛星からの信号を妨害を受
けることなく受信できる位置にある無線端末に対して示
す。このRDTパラメータは、GPS衛星からの妨害を受ける
ことなく信号を受信することができない位置にある無線
端末の位置を決定する際に用いられる。このRTDパラメ
ータの推定量の決定と、推定された値を用いてのRTD測
定量の校正は、並列に遂行される。商用無線網において
は、数千もの無線端末（WT）が網の様々な箇所に存在
し、これらが幾つもの基地局（BS）６２０....６３０に
よって扱われる。
【００３８】幾つかの無線端末は、優れたGPS信号およ
び無線網信号を受信することができるが、他の幾つか
は、GPS信号は部分的にしか受信できないか、あるいは
これが障害物によって完全にブロックされるような所に
位置する。優れたGPS信号を受信できる無線端末に対し
ては、位置の計算のために、無線網の往復遅延（RTD）
パラメータを用いることは必要とされない。これは、衛
星から直接に受信されるGPS信号を用いることで得られ
る精度の方が、WGPシステムを用いた場合の位置決定よ
り１０メートル以上優れるためである。
び無線網信号を受信することができるが、他の幾つか
は、GPS信号は部分的にしか受信できないか、あるいは
これが障害物によって完全にブロックされるような所に
位置する。優れたGPS信号を受信できる無線端末に対し
ては、位置の計算のために、無線網の往復遅延（RTD）
パラメータを用いることは必要とされない。これは、衛
星から直接に受信されるGPS信号を用いることで得られ
る精度の方が、WGPシステムを用いた場合の位置決定よ
り１０メートル以上優れるためである。
【００３９】本発明においては、優れたGPS信号を受信
することができる無線端末からの情報信号は、無線網の
RTDバイアスパラメータの推定量を提供するプロセッサ
６４０に供給される。この出力を用いて、データベース
６５０が、推定されたRTDパラメータにて更新される。
推定されたRTDパラメータは、その後、衛星からの妨害
のないGPS信号を受信することができず、このため、無
線端末の位置決定のためにGPS信号の代わりに無線網デ
ータを用いることを要求される無線端末のRTD測定量を
校正するために用いられる。
することができる無線端末からの情報信号は、無線網の
RTDバイアスパラメータの推定量を提供するプロセッサ
６４０に供給される。この出力を用いて、データベース
６５０が、推定されたRTDパラメータにて更新される。
推定されたRTDパラメータは、その後、衛星からの妨害
のないGPS信号を受信することができず、このため、無
線端末の位置決定のためにGPS信号の代わりに無線網デ
ータを用いることを要求される無線端末のRTD測定量を
校正するために用いられる。
【００４０】RTDパラメータを、ある基地局のある特定
のセルセクタ内の位置する特定の無線端末モデル毎に自
動的に推定するためには、以下の条件、すなわち：１）
同一のモデルタイプ；２）同一の基地局の同一のセルに
よって扱われている；および３）優れたGPS信号を受信
することができる、という条件を満たす全ての無線端末
からの測定量が用いられるべきである。第一の条件は、
無線端末から報告される機器通し番号をチェックするこ
とで決定される。つまり、各端末は、一意の機器通し番
号を持つため、データベースは、この番号をモデルタイ
プとリンクさせ、機器通し番号から無線端末のモデルを
識別する。第二の条件は、各無線端末をある番号とリン
クさせるソフトウエアによって確保される。最後の条件
は、無線端末が検出することができる衛星の数および検
出された各衛星信号の信号対雑音比の両方から決定され
る。
のセルセクタ内の位置する特定の無線端末モデル毎に自
動的に推定するためには、以下の条件、すなわち：１）
同一のモデルタイプ；２）同一の基地局の同一のセルに
よって扱われている；および３）優れたGPS信号を受信
することができる、という条件を満たす全ての無線端末
からの測定量が用いられるべきである。第一の条件は、
無線端末から報告される機器通し番号をチェックするこ
とで決定される。つまり、各端末は、一意の機器通し番
号を持つため、データベースは、この番号をモデルタイ
プとリンクさせ、機器通し番号から無線端末のモデルを
識別する。第二の条件は、各無線端末をある番号とリン
クさせるソフトウエアによって確保される。最後の条件
は、無線端末が検出することができる衛星の数および検
出された各衛星信号の信号対雑音比の両方から決定され
る。
【００４１】ある共通の基地局のセクタｊ内に、優れた
衛星信号を受信することができるタイプｉの無線端末が
総数でＮij個の存在する場合、推定RTDは、以下のよう
に表現することができる：
衛星信号を受信することができるタイプｉの無線端末が
総数でＮij個の存在する場合、推定RTDは、以下のよう
に表現することができる：
【数２】 ここで、ｄ^idは、無線端末から基地局までの推定距離
を表し、ｙrid ijkは、上述のように、RTD測定量を表
す。
を表し、ｙrid ijkは、上述のように、RTD測定量を表
す。
【００４２】無線端末と基地局の間の推定距離ｄ^
idは、GPSから得られる無線端末の位置と、既知であ
り、データベース内に格納されている基地局の位置から
決定される。無線端末と基地局との間のRTD測定量も基
地局から得られる。基地局は、クロックを含み、これを
用いて、無線端末に向けて送り出された信号が戻って来
るまでの時間を測定する。ｙは、信号が基地局から無線
端末に送られ、無線端末から基地局に戻って来るまでに
要する時間としての往復遅延（RTD）測定量を表し、こ
れは、（光の速度ｃで割った場合）基地局と無線端末と
の間の距離の二倍を表す。
idは、GPSから得られる無線端末の位置と、既知であ
り、データベース内に格納されている基地局の位置から
決定される。無線端末と基地局との間のRTD測定量も基
地局から得られる。基地局は、クロックを含み、これを
用いて、無線端末に向けて送り出された信号が戻って来
るまでの時間を測定する。ｙは、信号が基地局から無線
端末に送られ、無線端末から基地局に戻って来るまでに
要する時間としての往復遅延（RTD）測定量を表し、こ
れは、（光の速度ｃで割った場合）基地局と無線端末と
の間の距離の二倍を表す。
【００４３】いったん、同一のセクタ内に位置し、衛星
からの優れた信号を受信することができる同一のモデル
タイプの複数の無線端末からの測定量が得られると、こ
れらが、式（２）に従って総和され、推定RTDパラメー
タが得られる。この推定RTDパラメータは、RTD測定量と
無線端末の位置から直接に得られ、従来の技術の高価で
時間のかかる手続きは回避できることに注意する。
からの優れた信号を受信することができる同一のモデル
タイプの複数の無線端末からの測定量が得られると、こ
れらが、式（２）に従って総和され、推定RTDパラメー
タが得られる。この推定RTDパラメータは、RTD測定量と
無線端末の位置から直接に得られ、従来の技術の高価で
時間のかかる手続きは回避できることに注意する。
【００４４】式（２）において、RTDパラメータの推定
量は、多数の測定サンプルをグループ化（総和）するこ
とで得られる。得られるサンプルの数が多いほど、得ら
れる結果は正確なものとなる。この式は、遅延パラメー
タを、小さな、中くらいの、あるいは大きなステップ
（段階）にて変化させることで、以下のように絶え間な
く更新することもできる：
量は、多数の測定サンプルをグループ化（総和）するこ
とで得られる。得られるサンプルの数が多いほど、得ら
れる結果は正確なものとなる。この式は、遅延パラメー
タを、小さな、中くらいの、あるいは大きなステップ
（段階）にて変化させることで、以下のように絶え間な
く更新することもできる：
【数３】 ここで、ｘ1≧０、ｘ2≧０、ｘ1＋ｘ2＝１
【００４５】式（３）において、ｘ1には０〜１．０の
範囲で変化する値が、そしてｘ2にも、０〜１．０の範
囲で変化する値が、ｘ1＋ｘ2＝１という条件が満たされ
るようなやり方にて割当てられる。
範囲で変化する値が、そしてｘ2にも、０〜１．０の範
囲で変化する値が、ｘ1＋ｘ2＝１という条件が満たされ
るようなやり方にて割当てられる。
【００４６】式（３）において、ｘ1は、前に得られたR
TD値と関連し、ｘ2は、現在のRTD値と関連する。こうし
て、RTDパラメータは、ｘ1がｘ2に対して大きな場合は
ゆるやかな増分にて変化し、ｘ1がｘ2に対して小さな場
合は急速に変化することとなる。
TD値と関連し、ｘ2は、現在のRTD値と関連する。こうし
て、RTDパラメータは、ｘ1がｘ2に対して大きな場合は
ゆるやかな増分にて変化し、ｘ1がｘ2に対して小さな場
合は急速に変化することとなる。
【００４７】本発明が現時点で好ましいと考えられる実
施例との関連で説明されたが、上述の説明は限定的なも
のとして解釈されるべきではない。当業者においては、
上述の説明を読むことで様々な代替および修正が思い浮
かぶことは疑問の余地のない所であり、従って、クレー
ムの解釈に当たっては、これら代替および修正も本発明
の精神および範囲に入るものと解されるべきである。
施例との関連で説明されたが、上述の説明は限定的なも
のとして解釈されるべきではない。当業者においては、
上述の説明を読むことで様々な代替および修正が思い浮
かぶことは疑問の余地のない所であり、従って、クレー
ムの解釈に当たっては、これら代替および修正も本発明
の精神および範囲に入るものと解されるべきである。
【図１】従来の技術によるグローバルポジショニングシ
ステム（GPS）と呼ばれる衛星ベースのナビゲーション
システムを示す図である。
ステム（GPS）と呼ばれる衛星ベースのナビゲーション
システムを示す図である。
【図２】GPS信号の典型的な２０ミリ秒フレームを示す
図である。
図である。
【図３】無線網グローバルポジショニング一体化（WG
P）システムを示す図である。
P）システムを示す図である。
【図４】図３のWGPシステムの動作を示す流れ図であ
る。
る。
【図５】衛星とWGPシステムのクライアントに対応する
仰角および方位角を示す図である。
仰角および方位角を示す図である。
【図６】本発明の原理によるWGPシステムの時間遅延パ
ラメータ、すなわち往復遅延（RTD）パラメータを推定
するための方法を示すブロック図である。
ラメータ、すなわち往復遅延（RTD）パラメータを推定
するための方法を示すブロック図である。
１０ グローバルポジショニングシステム（GPS） １４ GPS受信機 １５ アンテナ ２２ WGPサーバ ２３ 基地局 ２４ WGPクライアント ２５ セル ２６ GPS受信機 ２７ アンテナ ６１０〜６１６ 無線端末（WT） ６２０〜６３０ 基地局（BS） ６４０ プロセッサ ６５０ データベース
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J062 AA01 AA08 AA13 CC07 HH04 5K067 AA21 BB04 DD20 EE02 EE10 FF02 FF03 FF05 JJ52 JJ56 LL11
Claims (19)
- 【請求項１】 無線網グローバルポジショニング一体化
（WGP）システムにおいて用いる往復遅延（RTD）パラメ
ータを決定するための方法であって、この方法が：ある
基地局のあるセクタ内に位置する第一の無線端末の位置
を衛星から受信されるGPS信号から決定するステップ；
データベースから基地局の位置を得るステップ；第一の
無線端末と基地局との間の距離ｄを基地局と無線端末の
位置から決定するステップ；信号が基地局から無線端末
に伝搬する時間ｄ／ｃを計算するステップ；信号が基地
局と第一の無線端末の間を伝搬する際の往復遅延（RT
D）測定量ｙを得るステップ；および往復遅延（RTD）測
定ｙから、時間の２倍２ｄ／ｃを引くことで、RTDパラ
メータを得るステップを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 さらに：前記基地局の前記セクタ内に位
置する第二の無線端末の位置を衛星から受信されるGPS
信号から決定するステップ；第二の無線端末と基地局と
の間の距離ｄを基地局と第二の無線端末の位置から決定
するステップ；信号が基地局から第二の無線端末に伝搬
する時間ｄ／ｃを計算するステップ；信号が基地局と第
二の無線端末の間で伝搬する際の往復遅延（RTD）測定
量ｙを得るステップ；および第二の無線端末に対する時
間の二倍２ｄ／ｃを第二の無線端末に対する往復遅延
（RTD）測定量ｙから引くことで、第二のRTDパラメータ
を得るステップ；第一の無線端末に対して得られたRTD
パラメータを第二の無線端末に対して得られたRTDパラ
メータに加えることで総和を得るステップ；および前記
総和を互いに加えられたRTDパラメータの数にて割るこ
とで、推定往復遅延（RTD）パラメータを得るステップ
を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 さらに、前記第一および第二の無線端末
を識別するステップを含むことを特徴とする請求項２記
載の方法。 - 【請求項４】 さらに、前記第一および第二の無線端末
を、それらが位置する基地局のセクタおよび基地局とリ
ンクさせるステップを含むことを特徴とする請求項３記
載の方法。 - 【請求項５】 さらに、前記第一および第二の無線端末
をモデル番号とリンクさせるステップを含むことを特徴
とする請求項４記載の方法。 - 【請求項６】 前記第一と第二の無線端末が、共通の動
作特性を持ち、同一の基地局の共通のセクタ内に位置す
ることを特徴とする請求項４記載の方法。 - 【請求項７】 さらに：無線端末と基地局との間の距離
ｄを光の速度ｃにて割ることで、信号が基地局から無線
端末に伝搬するのに要する時間ｃ／ｄを得るステップを
含むことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項８】 前記往復遅延（RTD）時間ｙを得るステ
ップが：信号が基地局から第一の無線端末に伝搬し、第
一の無線端末から基地局に戻って来るまでの時間を測定
するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の方
法。 - 【請求項９】 前記第一および第二の無線端末として表
される無線端末の総数が２４個を超えることを特徴とす
る請求項６記載の方法。 - 【請求項１０】 前記第一および第二の無線端末として
表される無線端末の総数が４８個を超えることを特徴と
する請求項６記載の方法。 - 【請求項１１】 前記第一および第二の無線端末として
表される無線端末の総数が７４個を超えることを特徴と
する請求項６記載の方法。 - 【請求項１２】 前記第一および第二の無線端末として
表される無線端末の総数が９９個を超えることを特徴と
する請求項６記載の方法。 - 【請求項１３】 無線網グローバルポジショニング一体
化（WGP）システム内で用いる衛星からの信号を妨害の
ために受信できない所に位置する無線端末の位置を決定
するための方法であって、この方法が：無線端末、無線
端末と通信している基地局、および基地局のセクタを識
別するステップ、および前記無線端末、基地局およびセ
クタを識別した後に、無線網から得られた情報を用いて
無線端末の位置を決定するために、無線端末に往復遅延
（RTD）パラメータを割当てるステップを含むことを特
徴とする方法。 - 【請求項１４】 前記推定RTDパラメータを割当てるス
テップが、同一基地局の同一セクタ内に位置し、GPS信
号を受信することができた複数の類似の無線端末によっ
て以前に決定されたある推定RTDパラメータを選択する
ステップを含むことを特徴とする請求項１３記載の方
法。 - 【請求項１５】 さらに、前記推定RTDパラメータを衛
星からの信号が妨害のために受信できない所に位置する
無線端末に対するRTDパラメータとして用いるステップ
を含むことを特徴とする請求項１３記載の方法。 - 【請求項１６】 さらに、同一の基地局の同一のセクタ
内に位置し、前記衛星からの信号が妨害のために受信で
きない所に位置する無線端末と類似する複数の無線端末
から得られた推定RTDを用いるステップを含むことを特
徴とする請求項１５記載の方法。 - 【請求項１７】 前記往復遅延（RTD）が一群の以前に
得られたRTDの平均値から成ることを特徴とする請求項
１３記載の方法。 - 【請求項１８】 さらに、現在得られた一群のRTDを以
前に得られた一群のRTDに含めることで、割当てられるR
TD遅延パラメータを更新するステップを含むことを特徴
とする請求項１７記載の方法。 - 【請求項１９】 現在得られた一群のRTDのサイズを以
前に得られた一群のRTDのサイズに対して相対的に変化
させることで、RDTパラメータが更新される速度が、低
速から高速に選択的に調節されることを特徴とする請求
項１８記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US55289700A | 2000-04-20 | 2000-04-20 | |
| US09/552897 | 2000-04-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002006027A true JP2002006027A (ja) | 2002-01-09 |
Family
ID=24207264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001121876A Pending JP2002006027A (ja) | 2000-04-20 | 2001-04-20 | 無線網グローバルポジショニング一体化（ｗｇｐ）システムの無線端末に対する往復遅延時間（ｒｔｄ）パラメータを得るための方法。 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002006027A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100426927C (zh) * | 2005-11-08 | 2008-10-15 | 上海华为技术有限公司 | 通过辅助全球定位***实现定位的方法 |
| CN113281701A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-20 | 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 | 协同短波多站角度与三星时差的超视距目标直接定位方法 |
-
2001
- 2001-04-20 JP JP2001121876A patent/JP2002006027A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100426927C (zh) * | 2005-11-08 | 2008-10-15 | 上海华为技术有限公司 | 通过辅助全球定位***实现定位的方法 |
| CN113281701A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-20 | 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 | 协同短波多站角度与三星时差的超视距目标直接定位方法 |
| CN113281701B (zh) * | 2021-04-28 | 2024-03-12 | 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 | 协同短波多站角度与三星时差的超视距目标直接定位方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6570529B2 (en) | Autonomous calibration of a wireless-global positioning system | |
| US6636744B1 (en) | Obtaining pilot phase offset time delay parameter for a wireless terminal of an integrated wireless-global positioning system | |
| JP4414136B2 (ja) | ハイブリッド位置決定システムにおける誤差推定値を決定するための方法および装置 | |
| RU2365933C2 (ru) | Система и способ получения данных для помощи в обнаружении сигнала | |
| KR100684541B1 (ko) | Ｇｐｓ 지상 하이브리드 위치 시스템 방정식에 대한대수적 해답을 결정하는 방법 및 장치 | |
| RU2381520C2 (ru) | Способ и устройство для повышения с помощью измерений точности определения местоположения радиотехническим способом | |
| RU2327303C2 (ru) | Определение местоположения оконечного устройства беспроводной связи в смешанной системе определения местоположения | |
| US6658258B1 (en) | Method and apparatus for estimating the location of a mobile terminal | |
| EP3293539B1 (en) | Use of mobile stations for determination of base station location parameters in a wireless mobile communication system | |
| KR100931886B1 (ko) | 위성 위치결정 시스템에서 시간을 결정하기 위한 방법 및시스템 | |
| EP1152255A2 (en) | Fast GPS signal acquisition in GPS systems | |
| AU2002239736A1 (en) | Method and apparatus for determining an error estimate in a hybrid position determination system | |
| JP2003527567A (ja) | 高速で位置捕捉を行う通報システム | |
| JP2005526257A (ja) | 無線信号の到着時刻誤差の検出及び補償のためのシステム及び方法 | |
| US7403155B2 (en) | Method for the accelerated acquisition of satellite signals | |
| KR20010062101A (ko) | 시간 교정 방법 | |
| WO2001075471A1 (en) | Locating a mobile unit | |
| JP2002006027A (ja) | 無線網グローバルポジショニング一体化（ｗｇｐ）システムの無線端末に対する往復遅延時間（ｒｔｄ）パラメータを得るための方法。 |