JP2013137322A - 位相調整された送信器を用いる位置特定 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】タイミングオフセット情報が多数の送信器と1台以上の受信器との間でやり取りされる。この情報により、ネットワーク全域のタイミングの差を補正するための正確な位置または場所の測定が可能となる。また、受信器側で起こり得るタイミングの差を補正する目的で、送信器からの伝送を早遅させるため送信器の位相調整が実施される。さらにタイミングオフセット通信の組み合わせおよび/または送信器の位相調整が、位置測定を容易にするため無線ネットワーク内で用いられることが可能である。
【選択図】図7
Description
本願は、2005年9月27日に出願され、本願の出願人に譲渡され、本明細書おいて参照によって明確に引用された「タイミングオフセットを有する送信器を用いた位置特定」と題される仮特許出願第60/721,505号の優先権を主張するものである。
本技術は、一般に通信システムと方法に関し、特に、無線ネットワーク内のタイミングオフセットまたは送信器の位相調整技術を用いることでネットワークにしたがって位置を決定するシステムおよび方法に関する。
無線システムの中心を担ってきた技術の一つは、符号分割多元接続(CDMA: Code Division Multiple Access)デジタル無線技術である。CDMAに加え、エアーインターフェース規格(air interface specification)が、産業主導による無線プロバイダグループにより開発されてきたFLO(Forward Link Only:フォーワードリンクオンリー)技術を規定している。一般に、FLOは、利用可能な無線技術の最も有利な特徴を利用し、かつコーディングとシステム設計における最新の進歩を使用し、最高品位のパフォーマンスを一貫して達成してきた。目的の一つは、FLOが、世界的に採用される標準になることである。
ここで、cは光速度である。
同様に、
Sb=(db+τb)×CおよびSc=(dc+τc)×C。
y(n)=ha(n)*xa(n−da)+hb(n)*xb(n−db)+w(n) ここで、ha(n)およびxa(n)は、送信器Aに対するチャネルと信号を表し、*は線形畳み込み操作を表し、w(n)は、受信器に付加されたノイズである。ワイドエリアネットワークにおけるトラヒックチャネルの場合、xa(n)とxb(n)は一般に同一である(例えばx(n))。
式2
y(n)=ha(n−da)*x(n)+hb(n−db)*x(n)+w(n)
したがって、検出されたチャネル遅延拡散は、(τ'b−dd)−(τ'a−da)で求められ、送信器のタイミングオフセットを付加することで制御することが可能である。効率的な遅延拡散がサイクリックプレフィクスを下回った場合、式1の受信信号は、線形畳み込みの代わりに巡回畳み込みとして書き表すことが可能である。したがって
式3
式5
Claims (32)
- 無線ネットワーク内の位置情報を調整する方法であって、
共通のクロックと少なくとも1つの他のクロックとの間の時間差情報を決定することと、
前記時間差情報を考慮して少なくとも1つの送信器のクロックの位相を調整することと、
送信器のクロックの調整された位相に部分的に基づき、少なくとも1つの受信器に関する位置を決定すること、
を含む方法。 - 無線ネットワーク内のタイミングの差を評価するために進んだまたは遅れた少なくとも2つの送信器から信号を生成することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 受信器によって感知されるような効果的なチャネル遅延拡散を規定するために、フォーワードリンクオンリーネットワークにおいて進んでいるまたは遅れている送信器タイミングをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- チャネルの遅延拡散が直交周波数分割多重(OFDM)信号により利用されるサイクリックプレフィクスより小さい場合、巡回畳み込みとして処理される送信された信号を用いてチャネルの線形畳み込みを行うことをさらに含む、請求項3に記載の方法。
- daおよびdbとして表される少なくとも2つのタイミングオフセットを生成することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 第1送信器Aと前記受信器間の距離に基づき見通し線伝播コンポーネントにより検出される実際の遅延である第1パラメータτ’aを決定することと、第2送信器Bから前記受信器への見通し線コンポーネントにより検出される実際の遅延である第2パラメータτ’bを決定することをさらに含む、請求項5に記載の方法。
- 遅延拡散τ’b−τ’aがサイクリックプレフィクスを上回った場合に、前記第1および第2送信器での追加遅延daおよびdbを処理することをさらに含む、請求項6に記載の方法。
- 以下の式を処理することをさらに含む、請求項7に記載の方法。
y(n)=ha(n)*xa(n−da)+hb(n)*xb(n−db)+w(n)
ここで、ha(n)およびxa(n)は、前記第1送信器Aに関するチャネルおよび信号であり、*は線形畳み込み操作を表し、w(n)は前記受信器で付加されるノイズである。 - 以下の式を処理することをさらに含む、請求項8に記載の方法。
y(n)=ha(n−da)*x(n)+hb(n−db)*x(n)+w(n)
ここで、検出されるチャネル遅延拡散は、(τ’b−db)−(τ’a−da)によって求められ、前記送信器でタイミングオフセットを導入することで制御される。 - サイクリックプレフィクス要件を満たすため送信器からの伝送を遅延させることをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 遠隔にある弱い送信器からの遅延推測を可能にするため長いサイクリックプレフィクスを用いることをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 位置決め信号の循環桁送りにより物理的遅延の効果を取り消すことをさらに含む、請求項12に記載の方法。ここで、xa,p(n)は、タイミング遅延daを有する前記送信器Aからの意図された位置決め信号であり、送信器は、xa,p(n+da)によって求められる周期的にシフトされたバージョンを送信する。
- オフラインネットワーク源から送信器のタイミング調整を決定することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記送信器タイミングに関する擬似距離を測定することをさらに含む、請求項15に記載の方法。
- 前記擬似距離をネットワークアルマナックに伝達することをさらに含む、請求項16に記載の方法。
- 無線ネットワーク内の位置情報を調整するシステムであって、
無線ネットワーク内の少なくとも2つの送信器と少なくとも1つの受信器間のタイミングの差を決定する手段と、
前記タイミングの差を考慮して 、信号位相または信号周波数に従い前記送信器を調整する手段と、
を含む、システム。 - 調整された信号位相または信号周波数を考慮して前記受信器において位置を決定する手段をさらに含む、請求項18に記載のシステム。
- 機械が実行可能な指示を格納している機械可読媒体であって、
送信器クロックのサブセットと共通クロック間のタイミングの差を決定することと、
前記決定されたタイミングの差を考慮し、少なくとも1つの送信器の位相または周波数を調整すること、
を含む、機械可読媒体。 - 前記送信器の前記調整された位相または周波数に基づき少なくとも1つの受信器の位置を決定することをさらに含む、請求項20に記載の機械可読媒体。
- 前記位置を決定するため前記送信器クロックのサブセットと共に三角測量技術を利用することをさらに含む、請求項20に記載の機械可読媒体。
- 少なくとも1つのフォーワードリンクオンリーのパラメータを決定することをさらに含む、請求項20に記載の機械可読媒体。
- 物理層、ストリーム層、メディアアクセス層、上層のうち少なくとも1つを有する層コンポーネントをさらに含む、請求項20に記載の機械可読媒体。
- 前記物理層がフレームフィールド、パイロットフィールド、オーバーヘッド情報フィールド、ワイドエリアフィールド、ローカルエリアフィールドのうち少なくとも1つをさらに含む、請求項24に記載の機械可読媒体。
- 誤り訂正フィールドをさらに含む、請求項25に記載の機械可読媒体。
- 無線ネットワーク全域の受信器と送信器間の調整された時間基準を決定するコンポーネントを含むメモリと、
少なくとも1つの無線機器の位置を決定するために信号位相または周波数を調整するプロセッサと、
を含む無線通信機器。 - 前記無線機器の位置を決定するためのコンポーネントをさらに含む、請求項27に記載の機器。
- フォーワードリンクオンリーのデータストリームを復号するためのコンポーネントを1つ以上さらに含む、請求項27に記載の機器。
- 無線ネットワーク内の基地局のリソースを操作するための機器であって、
送信器のサブセットと少なくとも1つの受信器のタイミングの差を決定する手段と、
前記送信器のサブセットの信号を介して前記タイミングの差を調整する手段と、
前記信号から前記受信器の位置を決定する手段と、
を含む、機器。 - 無線ネットワーク内のタイミングの差を評価するために進まされまたは遅らされた少なくとも2つの送信器のサブセットから前記信号を生成する手段をさらに含む、請求項30に記載の機器。
- 送信された信号を用いてチャネルの線形畳み込みを計算する手段をさらに含む、請求項31に記載の機器。
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