JP5215440B2 - モバイルｇｐｓ局を使って基地局の同期を図る方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、携帯通信システムに係り、特に、モバイル携帯通信局（ＭＳ）の場所を決定するシステムに関する。

携帯ネットワーク（例えば携帯電話ネットワーク）における位置決めを行うために、様々な基地局のおのおのと、携帯電話のようなモバイルデバイスとの間で送信されたタイミング情報を利用することに基づき三角測量を行う種々のアプローチがなされている。Time Difference of Arrival（ＴＤＯＡ）と呼ばれるアプローチでは、モバイルからの信号の受信時間がいくつかの基地局において測定される。そして、これらの時間は、位置決めサーバと呼ばれ、モバイルの位置を計算する場所決定エンティティへと送信される。このアプローチが動作するためには、様々な基地局における日時が、正確な場所を提供するように調整される必要がある。また、基地局の位置もまた、正確に知られている必要がある。図１は、ＴＤＯＡシステムの一例を示す図である。ここでは、モバイル携帯電話２２からの同一信号の受信時間（ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３）が、位置決めサーバ２４によって携帯基地局１２，１４，１６において測定される。位置決めサーバ２４は、モバイル切換センタ１８を介して、基地局からのデータを受信するように結合されている。モバイル切換センタ１８は、信号をモバイル電話との間で搬送することができるように、陸線公衆切換電話システム（ＰＳＴＳ）との間の信号（例えば音声通信）を、他の電話（例えば、陸線公衆切換電話システム（ＰＳＴＳ）における陸線電話や、他のモバイル電話）に提供する。

場合によっては、位置決めサーバはまた、携帯リンクを経由して、モバイル切換センタとの通信も行う。この位置決めサーバはまた、幾つかの基地局から送信された各発信の相対的なタイミングを決定するために、これらの発信を監視する。

またＥＯＴＤと呼ばれる別の方法は、モバイルにおいて、幾つかの基地局から送信された信号の到着時間を測定する。仮に、ＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３の矢印が逆である場合、図１はこのケースにあてはまる。このタイミングデータはその後、モバイルの位置を計算するために用いられる。仮に、モバイルによって取得されたタイミング情報が、リンクを経由してこのサーバに送信される場合、そのような計算は、モバイル自身において、または位置決めサーバにおいてなされる。そして再び、基地局の日時が調整され、それらの場所が正確に評価されねばならない。いずれのアプローチにおいても、基地局の場所は標準的なサーベイ方法によって決定され、基地局に、あるいはコンピュータメモリのある主のサーバに格納される。

また、位置決めを行う第３の方法では、モバイルにおいて、ＧＰＳあるいは他の衛星位置決めシステム（ＳＰＳ）のための受信器を利用している。この方法は、完全に自律的でありうる。あるいは、携帯ネットワークを利用してアシスタンスデータを提供したり、位置計算を分担することもできる。このような方法の例は、米国特許第5,841,396号、米国特許第5,945,944号、および米国特許第5,812,087号に記載されている。我々は上記した方法を略してＳＰＳと呼んでいる。ＥＯＴＤ、ＴＯＤＡ、およびＳＰＳシステムからなるあらゆる組み合わせは「ハイブリット」システムと呼ばれる。ＥＯＴＤまたはＴＤＯＡでは、モバイルの正確な位置計算のために、種々の携帯基地局間の時間調整が必要であることは、上記記述から明らかであろう。基地局における日時の要求精度は、用いられている位置決め方法の詳細に依存する。ある方法では、基地局からモバイルに送信され、その後戻ってきた信号に対して往復遅れ時間（ＲＴＤ）が検出された。類似した別の方法では、モバイルから基地局に送信され、その後戻ってきた信号に対して往復遅れ時間が検出された。これら各往復時間を２で割ることによって、片道における時間遅れ推定値を決定することができる。基地局の場所に、片道における時間遅れを加えた情報は、地球上の円に対するモバイルの場所を拘束する。そのとき、第２の基地局を備えた別の測定の結果が、２つの円の交差となる。これは、地球上の２点に対する場所を拘束する。このような第３の測定が、曖昧さを解決する。往復タイミングでは、仮にモバイルが速く移動した場合であっても、この測定が、同一場所のものと一致するように、幾つかの基地局でなされる測定が、最悪でも数秒間に調整されることが重要である。

その他の状況では、モバイルと通信している主要な１つである１つの基地局についてのみ往復を測定することが可能であるが、２つまたは３つの各基地局の往復測定を行うことは不可能である。これは、ＩＳ−９５北米ＣＤＭＡ携帯規格の場合である。または、機器または信号プロトコル制限によって、正確な往復タイミングを測定することは可能ではない場合もある。この場合、仮に三角測定操作が実行される場合、モバイルと基地局との間の経路の時間差のみが用いられるので、基地局において正確なタイミングが維持されることはいっそう重要となる。

基地局に存在する正確なタイミングを持つ別の理由は、ＧＰＳに基づいた位置決め計算の支援のためにモバイルに時間を与えるためである。このような情報は結果として、第１の固定された及び／又は改善された感度に対する換算時間を生じる。これらの状況に対する要求精度は、要求されている性能向上度によって、数ミリ秒から、約１０ミリ秒にまで及びうる。ハイブリッドシステムでは、この基地局タイミングは、ＧＰＳ作用と同様に、ＴＯＡまたはＴＤＯＡ作用の改善といった２重の目的にかなう。

先行技術は、位置決め測定ユニット（ＬＭＵ）またはタイミング測定ユニット（ＴＭＵ）と名付けられた特別な固定場所タイミングシステムを適用しているネットワークタイミングに近いものである。これらユニットは、一般に、正確な日時を決定することが可能なＧＰＳ受信器を含んでいる。これらユニットの場所は、たとえばＧＰＳに基づいたサーベイ機器でなされるようにサーベイされる。

一般に、ＬＭＵまたはＴＭＵは、基地局から送信される携帯通信信号の中に存在するフレーミングマーカのようなタイミング信号を観察する。そして、ＧＰＳセットあるいは他の時間決定デバイスを経由して検出されたローカル時間を用いて、これらタイミング信号に時間タグを付することを試みる。その後、メッセージが基地局（あるいは他のインフラ機器）に対して送信される。これによって、これらのエンティティは、経過時間の追跡を続けることが可能となる。そして、コマンドに基づいて、あるいは周期的に、特別のメッセージが、携帯ネットワークを通じて、信号のフレーミング構成に対応した日時を表示しているネットワークによって提供されているモバイルに送信される。これは、特に、合計のフレーミング構成が３時間を超える周期で継続するＧＳＭ(登録商標)のようなシステムに対しては容易である。位置決め測定ユニットが、位置決めサーバとして動作するように、他の目的にかなうことに留意されたい。すなわち、ＬＭＵは実際に、モバイルの位置を決定するために、モバイルからの到着時間の測定を行う。

ＬＭＵまたはＴＭＵを用いたアプローチの１つの問題は、幾つかの基地局の通信範囲内における各基地局または他のサイトに、新たな特別な固定機器の建設を必要とすることである。これは、設置および維持のための多大なコストの発生につながりうる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、携帯ネットワークにおける携帯基地局を同期化する様々な方法および装置を提供することを目的とする。

ある典型的な方法では、携帯通信システムの少なくとも２つの基地局、すなわち第１の基地局と第２の基地局間の時間同期を図る。この典型的な方法では、第１のモバイル携帯局（ＭＳ）の第１の日時と第１の場所とが、第１の携帯局（ＭＳ）とともに配置された第１の衛星位置決めシステム（ＳＰＳ）受信器から決定される。そして、この第１の日時と第１の場所とは、第１のＭＳによって、第１の基地局へと送信される。そして、第１の基地局では、前記第１の日時および第１の場所と、第１の基地局の既知の場所とから、第１の基地局の日時を決定する。また、この典型的な方法では、第２のＭＳの第２の日時と第２の場所とが、第２のＭＳとともに配置された第２のＳＰＳ受信器から決定される。そして、この第２の日時と第２の場所とは、第２の基地局へと送信される。そして、第２の基地局では、第２の日時および第２の場所と、第２の基地局の既知の場所とから、第２の基地局の日時を決定する。これらのモバイル局は、通常の通信動作に対して使用され、建物や構造物に固定される必要はないので、ネットワークのタイミングを図るための使用は、固定型のタイミング機器を維持するための不動産による高コストを回避する。携帯ネットワークにおける基地局の同期化を図る他の方法および装置もまた記載されている。

本発明によれば、携帯ネットワークにおける携帯基地局を同期化することが可能となる。

モバイル携帯デバイスの位置を決定する従来技術の携帯ネットワークの例を示す図。 本発明とともに使用され、ＧＰＳ受信器と携帯通信トランシーバとを含んでいるモバイル携帯通信局の一例を示す図。 本発明の様々な実施例に使用される携帯基地局の一例を示す図。 本発明に従った方法の一例を示すフローチャート。 本発明に従った別の方法の一例を示すフローチャート（前半）。 本発明に従った別の方法の一例を示すフローチャート（後半）。 本発明のある典型的な方法にしたがって処理される２つの信号を示す図。 基地局が、他の携帯基地局と同期化するためにどのように時計を更新するのかを示す、基地局における信号の表現を示す。 本発明のある実施例において使用されうる位置決めサーバの一例を示す図。 ＧＳＭ携帯信号のフレーミング構成を示す図。

携帯ネットワーク内において、携帯基地局における時間を決定したり、あるいは携帯基地局の同期化を図る様々な方法および装置がここに記載されている。以下の記載では、多くの具体的な詳細が、本発明を十分に理解するためになされている。例えば、基地局やモバイル通信局に対する様々なアーキテクチャが、本発明の限定として解釈されることなく説明的な目的のために提供されている。しかしながら、本発明はこれらの具体的な詳細説明がなくとも実施されうることは当業者にとっては明らかであろう。他の例では、良く知られた構成とデバイスとが、説明を容易にするためにブロック図形式で示されている。

ここに記載された１つのアプローチでは、日時と位置との両方を決定するＧＰＳ受信器を含んでいる（あるいはそれに結合されている）モバイル通信局が利用されている。図２は、そのようなモバイル通信局の一例を示している。仮に受信信号が大きい場合、このＧＰＳ処理は自動モードで行われる。または、受信した信号ノイズ比が低い場合には、インフラストラクチャ（サーバ）における機器の助けによって行われる。サーバ機器（例えば後述するような図７に示す位置決めサーバ）は、性能改善が必要な場合（たとえば米国特許第5,841,396号、米国特許第5,945,944号、および米国特許第5,812,087号参照）には日時および位置決めにも寄与する。

ＧＳＭなどのネットワークでは、ＧＰＳ受信器からの日時情報が受信通信信号のフレーミング構成（例えばＧＳＭ）に時間タグを付するために用いられる。例えば、4.6ミリ秒毎に発生する特定のＧＳＭフレーム境界の開始が使用される（図８参照）。3.48時間継続するスーパーフレームあたり、このようなフレームが2048ある。したがって、仮にこのタイミング情報が通常の携帯信号を経由して基地局（ＢＳ）（例えば図３に示す携帯基地局）へと送られた場合、転送時間内の唯一の主要な誤差は、モバイル局（ＭＳ）（例えば図２におけるモバイル携帯通信局）からＢＳへの伝搬時間である。もちろん、複数経路遅れやＭＳハードウェアを介した通過遅れなど他の残りの誤差もある。これら残りの誤差に対する評価方法は後述されている。

前述したＭＳとＢＳとの間の伝搬遅れを評価するために様々な方法が用いられている。第１のそして高精度のアプローチは、ＭＳ及び／又はサーバがＧＰＳユニットを経由してＭＳ位置を正確に決定し、ＢＳ場所が正確に知られている（例えば、サーベイを経由して予め定められて）場合に適用することができる。この場合、伝播時間は、ＭＳとＭＳとの範囲を光速によって除して決定される（一般には、あるネットワークエンティティにおいて）。そして、ＢＳは、ＭＳによって与えられたフレームマーカタイミングから、計算された伝搬時間を単に減算することによって、送信されたフレームマーカのタイミングを決定する。この方法は更に、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａおよび図６Ｂと連携して後述される。

ＭＳとＢＳとの間の伝搬遅れを評価するための第２のそしてさほど正確ではないアプローチは、ＭＳとＢＳとの内部で既に有効である「タイミングアドバンス」情報によって可能となる。これはそもそもセル内のトラフィック調整に関する情報の目的を意図したものである。しかしながら、タイミングアドバンスメトリックは、ＭＳとＢＳとの間の遅れ推定値を得るための直接的な方法で処理される。そのような時間調節パラメータによりもたらされた精度さは、関係する通信ビット間隔の時間分解能によって大部分決定される。従って、数ミリ秒あるいは数10ミリ秒以内の精度で伝搬遅れ推定値を得ることが可能である。この第２のアプローチは、上述した第１の遅れ推定値アプローチほどは正確ではないが、プライバシー問題が、正確なＭＳ位置のネットワーク操作を妨げている状況では、特に有利である。

前述したように、ある応用においては、基地局は、マイクロ秒タイプの精度で同期が図られる必要はなく、ミリ秒あるいは秒タイプの精度で同期が図られればよい。これらのシナリオのために、ＭＳとＢＳとの間の遅れを補うことは生産的ではないかもしれない。というのも、マイクロ秒あるいは数10マイクロ秒オーダの小さな遅れは、必要なタイミング精度に対して重要ではないからである。従って、ＭＳで得られた粗い日時は、ＢＳからの信号に時間タグを付するために単にそのまま使用される。これは厳密なＢＳ−ＭＳ範囲データを必要とすることなくＢＳに送られる。この状況は有利である。というのも、ＧＰＳ受信器は、正確な時間タグを付すことが可能というよりは、むしろ遙かに低い信号レベルにおいて粗い時間タグを付することができるからである（例えば、参考文献として組み込まれた米国特許第5,812,087号、および参考文献として組み込まれco-pendingな米国特許出願番号09/062,232を参照方）。さらに、一旦粗い時間タグが付されると、その精度は、基地局によって送信されたデータの周波数の高い安定性によって、長期間にわたって維持される。

図４は、本発明の実施例に従った典型的な方法の一例を示している。動作１５１では、モバイル携帯システムは、モバイル携帯通信システムにおける日時の表示を決定する。ある実施例、すなわち、ＧＰＳ受信器５２のようなＧＰＳ受信器が、図２の５０に示すようなモバイル携帯通信システム内で使用される場合には、ＧＰＳ時間は、ＭＳにおいて、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号がオフになったときのＧＰＳ時間を読み取ることによって取得される。別の方法として、米国特許第5,812,087号に記載された時間決定方法もまた使用されうる。このアプローチでは、モバイルにおいて受信されたＧＰＳ信号のサンプルは、位置決めサーバか、または他のサーバへと送信され、米国特許第5,812,087号に記載されたようにして、この記録が受信時間の決定のために処理される。さらに、別の方法では、動作１５１において、米国特許出願番号09/062,232に記載された様々な方法のうちの１つを用いて日時が計算される。図４に示された方法は、動作１５３に進む。動作１５３では、モバイル携帯通信局と、図３に示す携帯基地局のような携帯基地局との間の伝搬遅れが決定される。上述した実施例のある場合において、この動作は、動作１５１において決定された時間が、伝搬遅れよりも多くの誤差を伴う場合に決定されるオプションであると認められよう。また、上述したように、この伝搬遅れは、モバイルの位置を決定し（ＧＰＳ信号を処理することによって）、携帯基地局の位置を決定することによって決定される。動作１５３では、これら２つの位置間の距離を光速で除することによって、伝搬遅れを決定する。

動作１５５では、携帯基地局における時間が、モバイルにおける日時（モバイル携帯通信システムから送信される）から決定される。更に、動作１５３のオプション動作が利用された場合には、動作１５３で決定された伝搬遅れも考慮して決定される。

ネットワークにおける各携帯基地局は、例えばＧＰＳ時間のような１つの時間規格に関連する全ての基地局の同期を図るためにこの処理を行う。このように、幾つかの基地局のおのおのとモバイルシステムとの間で送られたタイミング情報を利用して、改善された三角測量、すなわちレンジングが取得される。タイミング情報は、その他多くの用途にも用いられる。これらは、ある基地局から次に基地局へのモバイルの通信であるハンドオフをより効率的にさせる。そして、様々な目的のためのネットワークを通じて送信される時間を明らかにする。

図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａおよび図６Ｂは、本発明にしたがった実施例の更なる例として記載されている。この方法は、図２に示すシステム５０のようなモバイル携帯通信システムおよび、図３に示す携帯基地局１０１で動作する。

図２に示すモバイル携帯通信局５０は、ＧＰＳアンテナ５１をもつＧＰＳ受信器５２と、
アンテナ５３を含む携帯通信トランシーバ５４とを備えている。あるいは、ＧＰＳ受信器５２は、もう一つのシャーシ内に含まれ（携帯通信トランシーバ５４のようなモバイル局５０の機器を保持するシャーシ内に統合されていない）ており、携帯通信トランシーバ５４に結合され、このトランシーバ５４と近接している。ただしこの場合、局５０は、ＧＰＳ受信器を含んでおらず、ＧＰＳ受信器が結合され、局５０とともに配置している限りはそれを必要としない。ＧＰＳ受信器５２は、従来型のものであり、ハードウェア相関ベースのＧＰＳ受信器でありうる。または、整合フィルタベースのＧＰＳ受信器でありうる。または、高速コンボルーションで処理されるデジタルＧＰＳ信号を格納するためのバッファを用いたＧＰＳ受信器でありうる。または、ＧＰＳ受信器の部品を携帯通信トランシーバの部品と共有している（ここで参考文献として組み込まれている米国特許第6,002,363号のFigure７Ｂを参照方）ような米国特許第6,002,363号で記載されているＧＰＳ受信器でありうる。携帯通信トランシーバ５４は、ＧＳＭ携帯規格、またはＰＤＣ通信規格、またはPHS通信規格、またはＡＭＰＳアナログ通信規格、または北米ＩＳ−１３６通信規格、または非同期広帯域拡散スペクトルＣＤＭＡ規格を含む良く知られた携帯規格の何れか１つで動作する現代式携帯電話でありうる。ＧＰＳ受信器５２は、携帯通信トランシーバ５４に結合され、ある実施例では、ＧＰＳ時間と位置とを携帯通信トランシーバ５４（その後、この情報を基地局に送信する。）に与える。さらに、携帯通信トランシーバ５４は、米国特許第5,841,396号および米国特許第5,945,944号に記載されているように、ドップラ情報のようなアシスタンスデータ、または時間情報をＧＰＳ受信器に与える。ＧＰＳ受信器５２と携帯通信トランシーバ５４との間の結合は、米国特許第5,812,087号で記載されているようなＧＰＳ受信器において時間を決定するために、携帯基地局との間でのレコードの送受信のために使用される。これはこのレコードと別のレコードとのマッチングをとるためである。位置決めサーバが、システム５０において位置及び時間を決定することを目的として、アシスタンスデータをモバイル携帯通信局へ与えるために使用されている状況または実施例、あるいは、位置決めサーバが、情報の処理を分担している状況または実施例においては、図に示されており後述されるような位置決めサーバが、通信リンクを通じて携帯基地局に接続され、データ処理を支援する。モバイル局の位置は、通常は固定されておらず、前もって決定されることはない。

図３は、本発明の様々な実施形態で使用される携帯基地局の例を示している。基地局１０１は、携帯トランシーバ１０２を含んでいる。このトランシーバ１０２は、モバイル携帯通信局との信号の通信を行う少なくとも１つのアンテナ１０２ａを持っている。この信号は、携帯基地局１０１によってサービスを受ける地域に存在する。例えば、モバイル携帯通信局５０は、一般的にはモバイルシステム５０によって送信された信号の範囲に基づいて、携帯基地局１０１によってサービスを受けるモバイル局のうちの１つでありうる。携帯トランシーバ１０２は、ＧＳＭ携帯信号またはＣＤＭＡ携帯信号のような携帯信号の送受信に使用される従来タイプのトランシーバである。時計１０３は、携帯基地局において日時を維持する従来タイプのシステム時計でありうる。この時計の精度は、ここで記載された方法にしたがって他の携帯基地局にある他の時計に同期させることができるように、本発明の方法にしたがって改善することができる。多くの場合において、この時計は、非常に安定しているが、ある周期にわたっては、初期の時間設定に関連して大きくドリフトする。携帯基地局１０１は、当該技術分野では良く知られているモバイル切換センタに携帯トランシーバを結合させるために携帯トランシーバ１０２との間でデータを送受信するネットワークインタフェースをも一般に含んでいる。携帯基地局１０１はまた、携帯基地局から比較的離れて位置しているか、または、携帯基地局自身と同じサイトに位置しているかの何れかであるデジタル処理システム１０５を含みうる。このデジタル処理システム１０５は、本発明の方法にしたがって時計の時間を調整したり再設定し、時計を、他の携帯基地局の他の時計と同期化させるために、時計１０３に結合されている。多くの場合において、この時計は、非常に安定しているが自由に動作しており、ネットワーク動作に対して、時計の時間ストロークを実際に変更するように影響する。代わりに、時計エポックに対応した時間を調整することができる。これは、「再設定」によって意味付けられている。デジタル処理システム１０５はまたモバイル切換センタからのデータまたは通信を受信し、他の携帯基地局内の他の時計に時計１０３を同期化させることを目的に、モバイルシステムから送信された時間タグが付されたフレームマーカのような携帯トランシーバ１０２からのデータを受信するため、ネットワークインタフェース１０４に接続されている。

図５Ａおよび図５Ｂで示された方法は、携帯基地局が携帯信号をモバイル携帯通信局に送信した場合に動作２０１から開始される。オプションとして、この信号は、携帯基地局が自己を他の携帯基地局に同期化することができるように、モバイルシステムからの同期情報に対する要求を含んでいる。携帯基地局は、モバイルシステムに送信されている信号に時間タグまたはマーカを与える。このマーカは、信号のフレーミング構成の固有の部分であるマーカでありうる。これは更に、図６Ａに示されている。図６Ａでは、基地局１が、マーカＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６、Ｍ７、Ｍ８、Ｍ９を含むフレーミング構成とともに信号３０１を送信する。図５Ａの動作２０３でモバイルシステムは、マーカが付された携帯信号を受信する。この携帯信号を受信すると同時に、モバイル局はまたＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信する。ＧＰＳ信号はＧＰＳ時間を含んでいる。これは当該技術では良く知られている。その後、モバイル局は、ＧＰＳ時間とともに基地局から受信された携帯信号のマーカに時間タグを付す。携帯信号はＧＰＳ時間の中に、マーカがモバイルシステムにおいて受信された時間を表している。これは図６Ａにおいて信号３０３で示されている。信号３０３は、モバイル１によって受信された基地１からの信号が、伝搬遅れ３０７によって遅延されたことを表している。図６Ａに示すように、マーカＭ１には時間タグ３０５が付されている。これは、このマーカがモバイルシステムにおいて受信された時間に対応したＧＰＳ時間を表す。動作２０５においてモバイル局は、その位置と、携帯信号におけるマーカの時間タグとを同時に決定する。モバイル局におけるＧＰＳ受信器は、自動的にその位置を決定する（例えば、既存のハードウェア相関ベースのＧＰＳ受信器は、ＧＰＳ衛星からの位置推算データを読み取ることによってその位置を自身で決定する）か、あるいは、携帯ネットワークに接続された図７に示す位置決めサーバのようなサーバの支援を受けてその位置を決定する。動作２０７では、モバイル局は、その位置（あるいは、位置決めサーバがその位置を決定することができるような疑似範囲）と、モバイル局によって時間タグが付され、マーカに対応したＧＰＳ時間とを携帯基地局へと送信する。

動作２０９では、携帯基地局が、モバイルの位置とその予め定められた位置とを使うことによって、日時を計算し、モバイルと基地局との間の伝搬遅れを決定する。この伝播遅れが、マーカに対応したＧＰＳ時間から減じられることによって、送信されたマーカにおけるＧＰＳ時間が決定される。これは、基地局１がモバイルシステムから時間ＴＲ１を受信する図６Ｂに示されている。この時間タグＴＲ１は、マーカＭ１に対応したＧＰＳ時間を表している。この伝搬遅れ３０７が、ＧＰＳ時間ＴＲ１から減じられ、マーカＭ１に対応した時間Ｔ１を得る。すなわち、時間Ｔ１は、基地局においてマーカＭ１に対応している時間タグ３０９である。その後、基地局における現在時間が、タグ３０９におけるＧＰＳ時間に現在のフレームＭ９を対応付けることによって更新され、図６Ｂに示すように現在時間３１１が生成される。すなわち、信号３０１には、信号３０１のフレーミング構成を与えている既知の時間関係が、マーカＭ９とマーカＭ１との間にある。既知のフレーミング構成を与えているこれら２つのマーカの間の時間差が時間Ｔ１に加えられ、現在時間３１１を生成する。従って、携帯基地局における現在時間は、モバイルによって時間タグが付され送信されたマーカに対応付けられたＧＰＳ時間から更新される。これは、図５Ｂにおける動作２１１に示されている。そして、動作２１３ではオプションとして、携帯基地局において時計が同期化された前回の時間が保存される。これは、時計を、他の携帯基地局における他の時計と同期化するために、いつ時計を更新するのが適当かを決定するために行われる。動作２１５では、携帯基地局、あるいは携帯基地局を支援する遠隔エンティティをいつ再び同期化するかを決定する。例えば、数分間の設定時間は、自動的に別の同期化処理を引き起こす。別の方法では、基地局における時計を、いつ再び他の携帯基地局の他の時計に同期させるかを決定するために他の技術が適用されている。

図７は、本発明の様々な実施例とともに使用される位置決めサーバ３５０の一例を示している。例えば、米国特許第5,841,396号に記載されているように、このサーバは、ドップラなどのアシスタンスデータまたは他の衛星アシスタンスデータをモバイル局５０内のＧＰＳ受信器に提供する。あるいは、モバイル局５０ではなく、この位置決めサーバが最終位置計算を行い（疑似範囲または、モバイルから疑似範囲を判定することができる他のデータを受信した後）、基地局が伝搬遅れを計算することができるように、この位置決定を基地局に転送する。一般に位置決めサーバは、コンピュータシステム３５１、モデルまたは他のインタフェース３５２，３５３，３５４、大容量記憶装置３５５（例えばソフトウェアとデータとを記憶する）、およびオプションのＧＰＳ受信器３５６のようなデータ処理ユニットを含んでいる。この位置決めサーバ３５０は、ネットワーク３６０，３６２，３６４に示される３つの異なるネットワークに接続されている。ネットワーク３６０は、単数または複数の携帯切換センタ、及び／又は陸上をベースとした電話システムスイッチを含んでいる。あるいは、モデム３５３が、携帯基地局１０１のようなセルサイトに直接的に接続されている。複数の携帯基地局は一般的に無線範囲によって地理的領域をカバーするように調節され、異なる基地局は、従来技術で知られているような少なくとも１つのモバイル切換センタ（図１参照）に接続されていることが認められよう。よって、基地局１０１の複数の例は、地理的に配置されるが、モバイル切換センタに接続されている。ネットワーク３６２は、異なるＧＰＳ情報を提供するリファレンスＧＰＳ受信器のネットワークであり、また、モバイルシステムの位置の計算に使用されるＧＰＳ位置推算データを提供する。このネットワークは、モデムまたは他の通信インタフェース３５４を通じてデータ処理ユニット３５１に結合される。ネットワーク３６４は、図３に示されたデータ処理システム１０５などの他のコンピュータまたはネットワーク機器を含む（図３に図示されていないオプションの相互接続を通じて）。また、ネットワーク３６４は、９１１電話呼出に対して応答する公衆安全応答ポイントのような緊急操作によって操作されるコンピュータシステムを含みうる。位置決めサーバ３５０を使用する様々な方法の例が、ここでは参考文献として組み込まれている米国特許第5,841,396号、米国特許第5,812,087号、米国特許出願番号09/062,232、米国特許第5,874,914号のような多くの米国特許および特許出願に記載されている。

前述の各方法は、ＢＳアンテナの面における実効的な送信時間を決定する。多数のＭＳの使用は、平均化処理を経ることによって誤差を低減する傾向にある。これは、システムバイアスが取り除かれうることを想定している。

（例えば早朝時間などの）タイミングをサポートするのにＭＳの能力が十分であるかの懸念は、様々な位置にＭＳを配置することと、呼出を周期的に行うことによって改善される。

単一のＭＳにおけるＧＰＳ処理による典型的な時間誤差は、10〜30ナノ秒のオーダにある。従って、複数経路のような他の誤差源が支配的である。

ＢＳ発振器の安定性は、どれくらいの頻度でタイミング測定がなされ普及される必要があるかに影響する。ＢＳ発振器のドリフト対時間をモデル化し、更新頻度を減少することは可能である。

モバイル局受信器の誤差と効果とを較正する幾つかの方法を記載する。本発明のある実施例では、モバイル（例えば図２に示すモバイル通信局５０）は、自己の場所Ｐ_{ｍｏｂｉｌｅ}＝［ｘ_ｍ，ｙ_ｍ，ｚ_ｍ］と、この場所に対応する時間Ｔ_{ｍｏｂｉｌｅ}を決定する。これは、場所決定の時間（例えばＧＰＳ時間）から、フレーミングマーカの時間に対する時間遅れを単に測定することによって、時間と、受信した携帯通信信号のフレーミングマーカとを対応付ける。代わりに、この場所決定は、フレーミングマーカの時間に等しい時間においてなされうる。従って、一般性を失うことなく、Ｔ_{ｍｏｂｉｌｅ}は、モバイルによって観察されたフレーミングマーカの時間に等しいものと仮定する。

モバイルもまた、基地局の場所Ｐ_ｂａｓｅ＝［ｘ_ｂ，ｙ_ｂ，ｚ_ｂ］を知っているものと仮定する。そのとき、仮に複数経路による遅れが重要でないのであれば、時間Ｔ_{ｍｏｂｉｌｅ}における基地局からモバイルまでの範囲は、
Ｒ_Ｔｍ＝［（ｘ_ｍ−ｘ_ｂ）^２＋（ｙ_ｍ−ｙ_ｂ）^２＋（ｚ_ｍ−ｚ_ｂ）^２］^１／２
となる。

仮に受信回路内の遅れがない場合、基地局とモバイル間の伝搬時間遅れの範囲は、Ｒ_Ｔｍ／ｃとなる。ただし、ｃは光速である。
より明確化を図るために、基地局におけるフレーミングマーカの送信時間を、基地局の送信アンテナの面におけるこのマーカの発生時間として参照する。従って、複数経路遅れがない場合、あるいは受信器遅れがない場合には、基地局のアンテナ面におけるフレームマーカの送信時間は、Ｔ_ｂａｓｅ＝Ｔ_{ｍｏｂｉｌｅ}−Ｒ_Ｔｍ／ｃである。

さて、ＧＰＳ受信器は、ｂ_ＧＰＳと呼ばれるＲＦとデジタル信号処理に対応する遅れを持つ。同様に、Ｂ_ｃｏｍｍと呼ばれる通信受信器のＲＦとデジタル信号処理に対応した遅れが存在する。従って、図２に示すように、ｂ_ＧＰＳは、ＧＰＳ受信器５２内の遅れによって生じ、ｂ_ｃｏｍｍは、携帯通信トランシーバ５４内の遅れによって生じる。更に複数経路によって、基地局から通信受信器への伝搬において追加の遅れが生じる。この遅れはｂ_ｍｕｌｔと呼ばれている。我々は、これが、ＧＰＳ測定に関連したある複数経路遅れを支配しているものと考える。従って、基地局における送信時間のバイアスされていない測定を提供する代わりに、我々はｂ_ｍｕｌｔ＋ｂ_ｃｏｍｍ−ｂ_ＧＰＳのバイアス（測定された時間から真の時間を引いたもの）を持つ測定を提供する。一般に、特に、受信器較正機能が実行される場合（後述する）には、ｂ_ｍｕｌｔは、他の誤差源を支配する。従って、通常は、フレーミングマーカの推定される送信時間は遅い。

ｂ_ｃｏｍｍ−ｂ_ＧＰＳは、単に基地局シミュレータを使用することによって測定することができる。基地局シミュレータは、フレーミング構成とともに携帯信号を送信するものであって、モバイルのアンテナポートに直接接続されている。そして、モバイルにおけるフレームマーカの受信時間を測定する。この処理において、モバイルのＧＰＳ受信器を使い、フレームマーカに時間タグ（モバイルのＧＰＳ受信器によって受信されたＧＰＳ時間）を付す。ここで、基地局シミュレータは、ＧＰＳ受信器を使って、このＧＰＳ受信器によって提供されたＧＰＳ時間に送信を同期化する。基地局から受信器への送信遅れはゼロであるので、このアプローチによって、誤差（ごく僅かな測定ノイズを除く）を生じることなくｂ_ｃｏｍｍ−ｂ_ＧＰＳを決定する。この較正処理は、完全自動的になされ、製造中の試験処理内において受信器に簡単に組み込むことができる。モバイルに極めて近接したシミュレータからモバイルへとシミュレーション信号を送信するような、簡単な変形は可能である。

余分な複数経路遅れｂ_ｍｕｌｔは、基地局の同期化を図る場合の主要な誤差源となる。視線経路によって、この遅れは、平均してゼロのバイアスを持つ。反射した経路、または直接および反射の組み合わせからなる経路のある場合、平均するとゼロより大きくなる（測定値対真値の直接経路遅れ）。この基地局は、通常、短い時間内に、各モバイルユニットから同様に、幾つかのモバイルユニットからも、各フレームマーカに対応付けられた多くの時間推定値を受信する。これらの日時推定値をＤ_１,Ｄ_２,・・・Ｄ_Ｋと呼ぶことにする。これら推定値の最低値は、通常は、いかなる個別の測定値または測定値の平均値よりも有意に低い平均バイアスを持つ。仮に測定値の数Ｋが大きい場合、測定値を低い方から高い方へと並べかえ、測定値の低い値の１０％の平均を取ったり、同様な統計量を取ることができる。これは、平均バイアスを大幅に減少し、いくつかの平均処理の利点を活用することができる。

仮に基地局が非常に安定した時計を持っている場合には、遠隔モバイルユニットからの更新間の時間を維持するためにこの時計を用いる。この時計は、複数経路によるモバイルからの悪い測定値を除去するための平滑化処理に使用されうる。更に、モバイルからの測定値は、例えば老朽化に伴う基地局時計の長期間の安定性を測定するために使用される。例として、ＧＳＭハイパーフレームは、約3.48時間であり、スーパーフレームは6.12秒である。従って、ハイパーフレームは、約12528秒である。典型的なＧＰＳ時間測定は、差分補正なしで、約100ナノ秒の精度とされるべきである。この精度によって、基地局発振器の長期間にわたる測定頻度は、約100ナノ秒／12528秒から、8×10^-12となる。6.12秒の期間にわたる測定でさえも、長期間にわたる精度は約1.6×10^-8となる。この長期に亘る測定安定性は、同じモバイル受信器を用いて、幾つかの日時測定を行うことによって最も良くなされる。それゆえ、固定またはゆっくり動くモバイルは、この目的に最もよく適している。モバイル位置の連続測定によって、モバイル受信器の活動に関連した必要情報を得ることができる。

仮に、著しいユーザ動作がある場合、いかなるドップラ関連効果も、上述したタイミング測定に影響を与えないことは重要である。特に、仮にモバイルがある例において時間を測定し、別の例で発生した携帯信号フレーム境界に対応した日時を予測した場合、このモバイルの動作によって、誤差が発生しうる。仮にこのモバイルが速く動作しているか、及び／またはこれら時間インスタンスの差が大きい場合には、この場合に該当する。このタイプの問題を扱うための多くの方法がある。例えば、仮にこのモバイルがその速度を決定できる場合、このデータは、基地局に供給される。この基地局では、モバイルと基地局との間の範囲比に対応したドップラによる誤差を補償することができる。

本発明の方法及び装置を、ＧＰＳ衛星に関連させて記載したが、上記開示技術は、pseudolites または衛星とpseudolitesとの組み合わせを利用する位置決めシステムに等しく適用可能であることが認められる。pseudolitesは、Ｌバンド搬送信号で変調されるＰＮコード（ＧＰＳ信号に類似している）を放送する陸上ベースの送信器であり、一般にＧＰＳ時間で同期化される。各トランスミッタは、遠隔受信器によって識別されるように、ユニークなＰＮコードが割り当てられる。pseudolitesは、トンネル、鉱山、建物、その他の閉じた場所のように、周回衛星からのＧＰＳ信号が利用できない状況で役に立つ。ここで使用されている「衛星」という用語は、pseudolitesまたはその均等物を含むことを意図している。また、同様にここで使用されているＧＰＳ信号という用語は、pseudolitesまたはpseudolitesの均等物からのＧＰＳ近似信号を含むことを意図している。

前述した説明において、本発明は、米国ＧＰＳシステムに関する出願に関連して記述されたものである。しかしながら、これらの方法は、類似の衛星位置決めシステムや特にRussian Glonassシステムにもまた等しく適用できる。Glonassシステムは、異なる衛星からの信号が、異なる疑似ランダムコードではなく、僅かに異なった搬送周波数を用いて互いに区別されるという点で基本的にＧＰＳシステムとは異なる。ここで使用されている「ＧＰＳ］という用語は、そのような別の衛星位置決めシステムを含むものであり、Russian Glonass システムを含んでいる。

ここに述べた明細書によって、本発明が、具体的、かつ典型的な実施例を参照して記載された。しかしながら、特許請求の範囲に記述されたような本発明の広い主旨と範囲から逸脱することなく様々な変形や変更がなされることは言うまでもない。したがって、明細書及び図面は、限定的ではなく、一例として考慮されるべきである。

Claims (67)

1. 携帯通信システムの第１の基地局と第２の基地局とを含む少なくとも２つの基地局間の時間同期を図る方法であって、
   第１のモバイル携帯局の日時と場所とを決定し、
   前記第１のモバイル携帯局の前記日時と場所とを第１の携帯通信リンクを通じて前記第１の基地局へ送信し、
   前記第１の基地局の既知の場所とともに、前記第１のモバイル携帯局の日時と場所とから、前記第１の基地局の日時を決定し、
   第２のモバイル携帯局の日時と場所とを決定し、
   前記第２のモバイル携帯局の前記日時と場所とを第２の携帯通信リンクを通じて前記第２の基地局へと送信し、
   前記第２の基地局の既知の場所とともに、前記第２のモバイル携帯局の日時と場所とから、前記第２の基地局の日時を決定し、
   前記第１のモバイル携帯局と前記第２のモバイル携帯局はおのおの共に配置された衛星位置システム受信器を用いて、前記第１および第２のモバイル携帯局の日時と場所とを決定するようにした方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   前記第１のモバイル携帯局の日時は、携帯通信信号とともに存在し、前記第１の基地局から送信され、前記第１のモバイル携帯局によって受信されたフレーム同期エポックに関連して測定される方法。
3. 請求項１に記載の方法において、
   前記第１の基地局の日時の決定は、前記第１の基地局から送信される携帯通信信号とともに存在するフレーム同期エポックに関連している方法。
4. 請求項１に記載の方法において、
   前記携帯通信リンクは、ＧＳＭ通信規格、ＰＤＣ通信規格、ＰＨＳ通信規格、ＡＭＰＳアナログ通信規格、北米ＩＳ−１３６通信規格、および非同期広帯域拡散スペクトルＣＤＭＡ規格のうちの１つを使用する方法。
5. 請求項１に記載の方法において、
   前記第１のモバイル携帯局と前記第２のモバイル携帯局は、同一局である方法。
6. 請求項１に記載の方法において、
   前記第１のモバイル携帯局と前記第２のモバイル携帯局は、異なるものであり、別個のモバイル携帯局である方法。
7. 携帯通信システムの第１の基地局と第２の基地局とを含む少なくとも２つの基地局間の時間同期を図るシステムであって、
   第１の衛星位置決めシステム受信器の日時と場所とを前記第１の基地局へ送信可能な第１のモバイル携帯局とともに配置され、前記第１のモバイル携帯局の日時と場所とを決定することが可能な第１の衛星位置決めシステム受信器と、
   前記第１の基地局に結合され、前記第１の基地局の既知の場所とともに、前記第１のモバイル携帯局の前記日時と場所とから前記第１の基地局の日時を決定することが可能な第１の測定装置と、
   第２の衛星位置決めシステム受信器の日時と場所とを前記第２の基地局へ送信可能な第２のモバイル携帯局とともに配置され、前記第２のモバイル携帯局の日時と場所とを決定することが可能な第２の衛星位置決めシステム受信器と、
   前記第２の基地局に結合され、前記第２の基地局の既知の場所とともに、前記第２のモバイル携帯局の前記日時と場所とから前記第２の基地局の日時を決定することが可能な第２の測定装置と
   を備えたシステム。
8. 請求項７に記載のシステムにおいて、
   前記第１の衛星位置決めシステム受信器は、前記第１のモバイル携帯局とともに筐体内に統合されているシステム。
9. 請求項８に記載のシステムにおいて、
   前記第１の衛星位置決めシステム受信器と前記第１のモバイル携帯局とは、少なくとも１つの共通機器を共有しているシステム。
10. 請求項７に記載のシステムにおいて、
    前記第１のモバイル携帯局の日時は、前記第１の基地局から前記第１のモバイル携帯局へと送信される携帯通信信号内に存在するフレーム同期エポックに関連して測定されるシステム。
11. 請求項７に記載のシステムにおいて、
    前記第１の基地局の前記日時の決定は、前記第１の基地局から送信される携帯通信信号内に存在するフレーム同期エポックに関連してなされるシステム。
12. 請求項７に記載のシステムにおいて、
    前記携帯通信リンクは、ＧＳＭ通信規格、ＰＤＣ通信規格、北米ＩＳ−１３６通信規格、ＰＨＳ通信規格、ＡＭＰＳアナログ通信規格、および非同期広帯域拡散スペクトルＣＤＭＡ規格のうちの１つを利用するシステム。
13. 請求項７に記載のシステムにおいて、
    前記第１のモバイル携帯局と前記第２のモバイル携帯局とは同一の局であり、前記第１の衛星位置決めシステム受信器と前記第２の衛星位置決めシステム受信器とは同一の受信器であるシステム。
14. 請求項７に記載のシステムにおいて、
    前記第１のモバイル携帯局と前記第２のモバイル携帯局とは異なる別個の局であり、前記第１の衛星位置決めシステム受信器と前記第２の衛星位置決めシステム受信器とは異なる別個の受信器であるシステム。
15. 請求項１に記載の方法において、
    共に配置された衛星位置決めシステム受信器を組み入れたモバイル携帯局におけるモバイル携帯局時間バイアスを決定する更なる方法を備えており、
    この更なる方法は、
    前記モバイル携帯局を携帯基地局シミュレータに近接して配置し、
    前記携帯基地局シミュレータを正確な時間基準に同期させ、
    前記共に配置された衛星位置決めシステム受信器を用いて前記モバイル携帯局の日時を決定し、
    前記日時を用いて前記モバイル携帯局時間バイアスを決定し、
    前記モバイル携帯局時間バイアスを前記モバイル携帯局に取り付けられたメモリに格納するようにした方法。
16. 請求項１５に記載の方法において、
    前記モバイル携帯局は、
    前記第１のモバイル携帯局とその衛星位置決めシステム受信器と実質的に同一の回路と、
    前記第２のモバイル携帯局とその衛星位置決めシステム受信器と実質的に同一の回路とを含む方法。
17. モバイル携帯通信局内で実行され、携帯通信システム内の第１の基地局における時間を確立する方法であって、
    前記モバイル携帯通信局の場所を決定する位置情報を決定し、
    前記第１の基地局において有効な信号に関して決定され、前記モバイル携帯通信局における日時を表示する時間表示を決定し、
    前記位置情報と前記場所のうちの少なくとも１つを送信し、
    前記モバイル携帯通信局からの前記時間表示を送信し、
    ここで前記時間表示と、前記位置情報と前記場所とのうちの少なくとも１つとは、前記第１の基地局が前記携帯通信システムにおける他の基地局に同期されるように前記第１の基地局における時間を確立するために使用されている方法。
18. 請求項１７に記載の方法において、
    前記モバイル携帯通信局は、少なくとも衛星位置決めシステム衛星に対する疑似範囲を含む前記位置情報を決定する衛星位置決めシステム受信器を備えており、
    前記第１の基地局において有効である前記信号は、前記第１の基地局から前記モバイル携帯通信局に送信された携帯通信信号であり、
    前記時間表示は、前記信号内のマーカと対応している方法。
19. 請求項１８に記載の方法において、
    前記時間表示は、前記衛星位置決めシステム受信器によって受信された衛星位置決めシステム信号のサンプリングと、前記衛星位置決めシステム信号内の日時メッセージとのうちの少なくとも１つを含む方法。
20. 請求項１９に記載の方法において、
    位置決めサーバが、前記位置情報を受信し、前記場所を決定し、前記位置を前記第１の基地局へと与える方法。
21. モバイル携帯通信局に対して離れて実行され、携帯通信システムの第１の基地局における時間を確立する方法であって、
    前記第１の基地局に対して有効な信号に関連して決定され、前記モバイル携帯通信局における日時を表す時間表示を前記モバイル携帯通信局から受信し、
    前記第１の基地局が他の基地局に同期化されるように前記時間表示から前記第１の基地局における時間を決定するようにした方法。
22. 請求項２１に記載の方法において、
    前記信号は、前記第１の基地局から前記モバイル携帯通信局へと送信された携帯通信信号である方法。
23. 請求項２２に記載の方法において、
    更に、前記モバイル携帯通信局の場所を受信し、前記第１の基地局における前記時間もまた、前記モバイル携帯通信局の前記場所と、前記第１の基地局の既知の予め定められた場所とから決定される方法。
24. 請求項２３に記載の方法において、
    前記モバイル携帯通信局が固定されておらず前記場所は予め定められておらず、
    前記場所と前記既知の予め定められた場所は、前記モバイル携帯通信局と前記第１の基地局との間の伝搬遅れを決定する方法。
25. 請求項２４に記載の方法において、
    前記他の基地局は、前記モバイル携帯通信局と他のモバイル携帯通信局とのうちの少なくとも１つから他の時間表示を受信することによって前記第１の基地局との同期を図り、
    前記他の時間表示と前記時間表示とは、同一の時間規格に基づいている方法。
26. 請求項２５に記載の方法において、前記同一の時間規格は、ＧＰＳ時間である方法。
27. 携帯通信システムで使用される基地局装置において、
    携帯トランシーバと、
    前記携帯トランシーバに結合されたネットワークインタフェースと、
    前記携帯トランシーバに結合された時計と
    を備え、
    前記携帯トランシーバは、遠隔のモバイル携帯通信局における日時を表示する時間表示を、前記遠隔のモバイル携帯通信局から受信し、
    前記時間表示は、前記基地局装置に対して有効な信号に関連して決定され、
    前記基地局装置が他の基地局に対して同期が図られるように前記時間表示から前記時計に対する時間が決定される基地局装置。
28. 請求項２７に記載の基地局装置において、
    前記信号は、前記基地局装置から前記遠隔のモバイル携帯通信局へと送信される携帯通信信号である基地局装置。
29. 請求項２８に記載の基地局装置において、
    前記ネットワークインタフェースは、陸上ベースの通信を前記携帯トランシーバを通じて前記遠隔のモバイル携帯通信局へと送信し、
    前記携帯トランシーバは、前記遠隔のモバイル携帯通信局の場所を受信し、
    前記時計に対する時間もまた、前記場所と、前記第１の基地局の既知の予め定められた場所とから決定される基地局装置。
30. 請求項２９に記載の基地局装置において、
    前記時計と、前記携帯トランシーバと前記ネットワークインタフェースのうちの少なくとも１つとに結合されたデジタル処理システムを付加し、
    前記デジタル処理システムは、
    前記場所と、前記既知の予め定められた場所とから伝搬遅れを決定し、前記伝搬遅れと前記時間表示とを使って、前記時間を設定するか、または前記時計を調整する基地局装置。
31. 請求項２８に記載の基地局装置において、
    前記他の基地局は、前記遠隔のモバイル携帯通信局と他の遠隔のモバイル携帯通信局とのうちの少なくとも１つから他の時間表示を受信することによって、前記基地局装置との同期化を図り、
    前記他の時間表示と前記時間表示とは同一の時間規格に基づいている基地局装置。
32. モバイル携帯通信局において、
    無線携帯トランシーバと、前記無線携帯トランシーバに結合された衛星位置決めシステム受信器とを備え、
    前記衛星位置決めシステム受信器は、前記モバイル携帯通信局における日時を表し、基地局に対して有効な信号に関連して決定される時間表示を決定し、
    前記無線携帯トランシーバは、前記時間表示を前記基地局へ送信し、
    前記基地局が、前記モバイル携帯通信局と無線通信可能な他の基地局との同期化を図れるように、前記時間表示が、前記基地局において時間を確立するために用いられるモバイル携帯通信局。
33. 請求項３２に記載のモバイル携帯通信局において、
    前記衛星位置決めシステム受信器は場所を決定し、
    前記無線携帯トランシーバは前記場所を前記基地局に送信し、
    前記信号は、前記基地局から前記モバイル携帯通信局へと送信された携帯通信信号であり、
    前記時間表示は、前記信号におけるマーカに対応付けられているモバイル携帯通信局。
34. 請求項３３に記載のモバイル携帯通信局において、
    前記時間表示は、前記衛星位置決めシステム受信器によって受信された衛星位置決めシステム信号の日時メッセージであるモバイル携帯通信局。
35. 携帯通信システムの第１の基地局と第２の基地局とを含む少なくとも２つの基地局間の時間同期を図る無線通信装置であって、
    第１のモバイル携帯局の日時と場所とを決定する手段と、
    前記第１のモバイル携帯局の前記日時と場所とを第１の携帯通信リンクを通じて前記第１の基地局へ送信する手段と、
    前記第１の基地局の既知の場所とともに、前記第１のモバイル携帯局の日時と場所とから、前記第１の基地局の日時を決定する手段と、
    第２のモバイル携帯局の日時と場所とを決定する手段と、
    前記第２のモバイル携帯局の前記日時と場所とを第２の携帯通信リンクを通じて前記第２の基地局へと送信する手段と、
    前記第２の基地局の既知の場所とともに、前記第２のモバイル携帯局の日時と場所とから、前記第２の基地局の日時を決定する手段と、
    を備え、
    前記第１のモバイル携帯局と前記第２のモバイル携帯局はおのおの共に配置された衛星位置システム受信器を用いて、前記第１および第２のモバイル携帯局の日時と場所とを決定する装置。
36. 請求項３５に記載の装置において、
    前記第１のモバイル携帯局の日時は、前記第１の基地局から送信され、前記第１のモバイル携帯局によって受信される携帯通信信号とともに存在するフレーム同期エポックに関連して測定される装置。
37. 請求項３５に記載の装置において、
    前記第１の基地局の日時を決定する手段は、前記第１の基地局から送信される携帯通信信号とともに存在するフレーム同期エポックに関連している前記第１の基地局の日時を決定する手段を備える装置。
38. 請求項３５に記載の装置において、
    前記携帯通信リンクは、ＧＳＭ通信規格、ＰＤＣ通信規格、ＰＨＳ通信規格、ＡＭＰＳアナログ通信規格、北米ＩＳ−１３６通信規格、および、非同期広帯域拡散スペクトルＣＤＭＡ規格のうちの１つを使用する装置。
39. 請求項３５に記載の装置において、
    前記第１のモバイル携帯局と前記第２のモバイル携帯局は、同一局である装置。
40. 請求項３５に記載の装置において、
    前記第１のモバイル携帯局と前記第２のモバイル携帯局は、異なるものであり、別個のモバイル携帯局である装置。
41. 請求項３５に記載の装置において、
    共に配置された衛星位置決めシステム受信器を組み入れたモバイル携帯局におけるモバイル携帯局時間バイアスを決定する更なる手段を備えており、
    この更なる手段は、
    前記モバイル携帯局を携帯基地局シミュレータに近接して配置する手段と、
    前記携帯基地局シミュレータを正確な時間基準に同期させる手段と、
    前記共に配置された衛星位置決めシステム受信器を用いて前記モバイル携帯局の日時を決定する手段と、
    前記日時を用いて前記モバイル携帯局時間バイアスを決定する手段と、
    前記モバイル携帯局時間バイアスを前記モバイル携帯局に取り付けられたメモリに格納する手段と
    を備える装置。
42. 携帯通信システムの第１の基地局と第２の基地局とを含む少なくとも２つの基地局間の時間同期を図るコンピュータ可読記録媒体であって、前記コンピュータ可読記録媒体は、コンピュータプロセッサによって実行されると、
    第１のモバイル携帯局の日時と場所とを決定することと、
    前記第１のモバイル携帯局の前記日時と場所とを第１の携帯通信リンクを通じて前記第１の基地局へ送信することと
    前記第１の基地局の既知の場所とともに、前記第１のモバイル携帯局の日時と場所とから、前記第１の基地局の日時を決定することと、
    第２のモバイル携帯局の日時と場所とを決定することと、
    前記第２のモバイル携帯局の前記日時と場所とを第２の携帯通信リンクを通じて前記第２の基地局へと送信することと、
    前記第２の基地局の既知の場所とともに、前記第２のモバイル携帯局の日時と場所とから、前記第２の基地局の日時を決定することと
    を備える動作を引き起こすコンピュータ実行可能命令を格納し、
    前記第１のモバイル携帯局と前記第２のモバイル携帯局はおのおの共に配置された衛星位置システム受信器を用いて、前記第１および第２のモバイル携帯局の日時と場所とを決定する、コンピュータ可読記録媒体。
43. 請求項４２に記載のコンピュータ可読記録媒体において、
    前記第１のモバイル携帯局の日時は、携帯通信信号とともに存在し、前記第１の基地局から送信され、前記第１のモバイル携帯局によって受信されたフレーム同期エポックに関連して測定されるコンピュータ可読記録媒体。
44. 請求項４２に記載のコンピュータ可読記録媒体において、
    前記第１の基地局の日時を決定する動作を引き起こす命令は、前記第１の基地局から送信される携帯通信信号内に存在するフレーム同期エポックに関連して前記第１の基地局の日時を決定する動作を引き起こす命令を備えるコンピュータ可読記録媒体。
45. 請求項４２に記載のコンピュータ可読記録媒体において、
    前記携帯通信リンクは、ＧＳＭ通信規格、ＰＤＣ通信規格、ＰＨＳ通信規格、ＡＭＰＳアナログ通信規格、北米ＩＳ−１３６通信規格、および、非同期広帯域拡散スペクトルＣＤＭＡ規格のうちの１つを使用するコンピュータ可読記録媒体。
46. 請求項４２に記載のコンピュータ可読記録媒体において、
    前記第１のモバイル携帯局と前記第２のモバイル携帯局は、同一局であるコンピュータ可読記録媒体。
47. 請求項４２に記載のコンピュータ可読記録媒体において、
    前記第１のモバイル携帯局と前記第２のモバイル携帯局は、異なるものであり、別個のモバイル携帯局であるコンピュータ可読記録媒体。
48. 携帯通信システム内の第１の基地局における時間を確立するモバイル携帯通信局であって、
    前記モバイル携帯通信局の場所を決定する位置情報を決定する手段と、
    前記第１の基地局において有効な信号に関して決定され、前記モバイル携帯通信局における日時を表示する時間表示を決定する手段と、
    前記位置情報と前記場所のうちの少なくとも１つを送信する手段と、
    前記モバイル携帯通信局からの前記時間表示を送信する手段と
    を備え、
    ここで、前記時間表示と、前記位置情報と前記場所とのうちの少なくとも１つとは、前記第１の基地局が前記携帯通信システムにおける他の基地局に同期されるように前記第１の基地局における時間を確立するために使用されているモバイル携帯通信局。
49. 請求項４８に記載のモバイル携帯通信局において、
    前記モバイル携帯通信局は、少なくとも衛星位置決めシステム衛星に対する疑似範囲を含む前記位置情報を決定する衛星位置決めシステム受信器を備えており、
    前記第１の基地局において有効である前記信号は、前記第１の基地局から前記モバイル携帯通信局に送信された携帯通信信号であり、
    前記時間表示は、前記信号内のマーカと対応しているモバイル携帯通信局。
50. 請求項４８に記載のモバイル携帯通信局において、
    前記時間表示は、前記衛星位置決めシステム受信器によって受信された衛星位置決めシステム信号のサンプリングと、前記衛星位置決めシステム信号内の日時メッセージとのうちの少なくとも１つを含むモバイル携帯通信局。
51. 請求項４８に記載のモバイル携帯通信局において、
    位置決めサーバが、前記位置情報を受信し、前記場所を決定し、前記位置を前記第１の基地局へと与えるモバイル携帯通信局。
52. モバイル携帯通信局に含まれ、携帯通信システム内の第１の基地局における時間を確立するコンピュータ可読記録媒体であって、前記コンピュータ可読記録媒体は、コンピュータプロセッサによって実行されると、
    前記モバイル携帯通信局の場所を決定する位置情報を決定することと、
    前記第１の基地局において有効な信号に関して決定され、前記モバイル携帯通信局における日時を表示する時間表示を決定することと、
    前記位置情報と前記場所のうちの少なくとも１つを送信することと、
    前記モバイル携帯通信局からの前記時間表示を送信することと
    を備える動作を引き起こすコンピュータ実行可能命令を格納し、
    ここで、前記時間表示と、前記位置情報と前記場所とのうちの少なくとも１つとは、前記第１の基地局が前記携帯通信システムにおける他の基地局に同期されるように前記第１の基地局における時間を確立するために使用されているコンピュータ可読記録媒体。
53. 請求項５２に記載のコンピュータ可読記録媒体において、
    前記モバイル携帯通信局は、少なくとも衛星位置決めシステム衛星に対する疑似範囲を含む前記位置情報を決定する衛星位置決めシステム受信器を備えており、
    前記第１の基地局において有効である前記信号は、前記第１の基地局から前記モバイル携帯通信局に送信された携帯通信信号であり、
    前記時間表示は、前記信号内のマーカと対応しているコンピュータ可読記録媒体。
54. 請求項５２に記載のコンピュータ可読記録媒体において、
    前記時間表示は、前記衛星位置決めシステム受信器によって受信された衛星位置決めシステム信号のサンプリングと、前記衛星位置決めシステム信号内の日時メッセージとのうちの少なくとも１つを含むコンピュータ可読記録媒体。
55. 請求項５２に記載のコンピュータ可読記録媒体において、
    位置決めサーバが、前記位置情報を受信し、前記場所を決定し、前記位置を前記第１の基地局へと与えるコンピュータ可読記録媒体。
56. 携帯通信システムの第１の基地局における時間を確立する無線通信装置であって、
    モバイル携帯通信局における日時を表す時間表示を前記モバイル携帯通信局から受信する手段と、ここで、前記時間表示は、前記第１の基地局に対して有効な信号に関連して決定され、
    前記第１の基地局が他の基地局に同期化されるように前記時間表示から前記第１の基地局における時間を決定する手段と
    を備える装置。
57. 請求項５６に記載の無線通信装置において、
    前記信号は、前記第１の基地局から前記モバイル携帯通信局へと送信された携帯通信信号である装置。
58. 請求項５６に記載の無線通信装置において、
    更に、前記モバイル携帯通信局の場所を受信する手段を備え、前記第１の基地局における前記時間もまた、前記モバイル携帯通信局の前記場所と、前記第１の基地局の既知の予め定められた場所とから決定される装置。
59. 請求項５８に記載の無線通信装置において、
    前記モバイル携帯通信局が固定されていないため前記場所は予め定められておらず、
    前記場所と前記既知の予め定められた場所は、前記モバイル携帯通信局と前記第１の基地局との間の伝搬遅れを決定する装置。
60. 請求項５９に記載の無線通信装置において、
    前記他の基地局は、前記モバイル携帯通信局と他のモバイル携帯通信局とのうちの少なくとも１つから他の時間表示を受信することによって前記第１の基地局との同期を図り、
    前記他の時間表示と前記時間表示とは、同一の時間規格に基づいている装置。
61. 請求項６０に記載の無線通信装置において、前記同一の時間規格は、ＧＰＳ時間である装置。
62. 携帯通信システムの第１の基地局における時間を確立するコンピュータ可読記録媒体であって、前記コンピュータ可読記録媒体は、コンピュータプロセッサによって実行されると、
    モバイル携帯通信局における日時を表示する時間表示を、前記モバイル携帯通信局から受信することと、ここで、前記時間表示は、前記第１の基地局に対して有効な信号に関連して決定される、
    前記第１の基地局が他の基地局に対して同期が図られるように前記第１の基地局における時間を前記時間表示から決定することと
    を備える動作を引き起こすコンピュータ実行可能命令を備える、コンピュータ可読記録媒体。
63. 請求項６２に記載のコンピュータ可読記録媒体において、
    前記信号は、前記第１の基地局から前記モバイル携帯通信局へと送信される携帯通信信号であるコンピュータ可読記録媒体。
64. 請求項６２に記載のコンピュータ可読記録媒体において、
    前記命令は、前記モバイル携帯通信局の場所を受信することを備える更なる動作を引き起こす更なる命令を備え、
    前記第１の基地局における前記時間もまた、前記モバイル携帯通信局の前記場所と、前記第１の基地局の既知の予め定められた場所とから決定されるコンピュータ可読記録媒体。
65. 請求項６４に記載のコンピュータ可読記録媒体において、
    前記モバイル携帯通信局が固定されていないため前記場所は予め定められておらず、
    前記場所と前記既知の予め定められた場所は、前記モバイル携帯通信局と前記第１の基地局との間の伝搬遅れを決定するコンピュータ可読記録媒体。
66. 請求項６５に記載のコンピュータ可読記録媒体において、
    前記他の基地局は、前記モバイル携帯通信局と他のモバイル携帯通信局とのうちの少なくとも１つから他の時間表示を受信することによって前記第１の基地局との同期を図り、
    前記他の時間表示と前記時間表示とは、同一の時間規格に基づいているコンピュータ可読記録媒体。
67. 請求項６６に記載のコンピュータ可読記録媒体において、前記同一の時間規格は、ＧＰＳ時間であるコンピュータ可読記録媒体。

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