JP2002509256A - 複合型gpsレシーバおよび通信システムにおける相互干渉の低減 - Google Patents
複合型gpsレシーバおよび通信システムにおける相互干渉の低減Info
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Abstract
Description
り具体的には、複合型SPSレシーバおよび通信システムにおける相互干渉を低
減することに関する。
躍的に増加した。さらに、衛星測位システム(SPS)レシーバ等の携帯型航法
装置の使用は、これらの装置がより広く利用可能になるにつれて増加した。近年
の科学技術上の発展により、複合SPSレシーバおよびセル方式電話ユニット等
の一体型ユニットにおけるSPSレシーバと通信システムの複合化が可能となっ
た。このような複合型装置は、個人のセキュリティ、緊急応答、車両の追跡、お
よび在庫管理等の数多くの適用を持つ。複合ユニットの中には、適切な電子イン
タフェースを用いて、別個のSPSレシーバと通信システムとを複合化するもの
もある。他の複合ユニットは、共有回路部およびパッケージングを用いる。これ
らの複合型ユニットは、共通のハウジングおよび一体型ユーザ・インタフェース
によって生じる利便性という利点を持つ。しかし、このような複合型ユニットは
、電力消費の増加および性能の低下等のある種の欠点を持つこともある。
ットのSPSレシーバ部の性能の低下である。この性能の低下の一般的な原因は
、通信ステージとSPSレシーバ・ステージ間の信号の干渉である。例えば、複
合セル方式電話/SPSレシーバにおいて、セル方式電話ステージからのセル方
式送信は、GPSレシーバの性能を低減させる可能性のある強力な干渉を生じさ
せる。
、SPSレシーバのフロントエンド部に複雑なフィルタまたは高ダイナミック・
レンジ回路を使用して、帯域内干渉を許容範囲に限定している。しかし、これら
の手法は、複合型ユニットのコストおよび電力消費を増加させる可能性のある複
雑な追加の回路部の使用を必要とする。例えば、複合セル方式電話/SPSレシ
ーバにおいて相互結合を低減する方法の1つは、SPSトランスミッタのRFフ
ロントエンドで幾つかのバンドパス・フィルタを使用し、それによって、セル方
式トランスミッタからの無線周波数(RF)干渉を排除することである。しかし
、この手法には、幾つかの問題点がある。第1に、セル方式トランスミッタから
、SPSレシーバのRF回路部内に結合される信号エネルギーを十分に減少させ
るために幾つかのフィルタが必要となることがある。これにより、複合型ユニッ
トのコストおよびサイズが増加することがある。第2に、フィルタの使用により
、SPSレシーバの雑音指数が増加し、それによって、衛星航法信号に対する感
度が低下する。
低減させるシステムを提供することが望ましい。
び感度特性に悪影響を与えることなく、SPSの受信性能を向上させるシステム
を提供することが望ましい。
を低減するための方法および装置を開示する。本発明の一実施態様では、SPS
レシーバは、セル・ベース通信トランスミッタ/レシーバも備えた複合型移動ユ
ニット中に含まれる。通信部が送信モード状態にあるときに、通信部は、SPS
レシーバにゲーティング信号を送信する。ゲーティング信号によって、セル方式
電話が送信中である時には、SPSレシーバがフロントエンド処理回路部から受
信衛星信号をブロックする。
部からのゲーティング信号によって、セル方式電話が送信中である期間には、S
PS処理回路部が、これらの受信信号を無視する結果となる。
されるものではなく、参照符号は、同様の構成部品を示す。
を低減するための方法および装置を説明する。以下の記述では、説明を行う目的
で、本発明の十分な理解を提供するために多数の具体的な詳細を記載する。しか
し、当業者にとって、本発明がこれらの具体的な詳細なしでも実施できることは
明白であろう。その他の例では、説明を容易にするために、周知の構造および装
置をブロック図の形態で示している。
ステムにおける適用に関連して説明する。しかし、これらの方法が、ロシアのグ
ラナスシステム等の類似の衛星測位システムにも等しく適用可能であることは当
然明白である。従って、本明細書中に使用される「GPS」という用語は、ロシ
アのグラナスシステムを含むそのような代替の衛星測位システムも包含する。同
様に、「GPS信号」という用語は、代替の衛星測位システムからの信号を含む
。
バ(トランシーバ)とGPSレシーバとを複合化するGSPレシーバのブロック
図である。一実施形態では、複合型GPS/通信レシーバ150は、GPS信号
を処理するために必要とされる機能と、通信リンクを介して送受信される通信信
号を処理するために必要とされる機能とを行うための回路部を含む携帯型ハンド
ヘルド(移動)ユニット150である。通信リンク162等の通信リンクは、通
常は、通信アンテナ164を有する基地局160等の別の通信構成要素への無線
周波数通信リンクである。
130を含む。従来のGPS方法によれば、GPSレシーバ130は、周回する
GPS衛星から送信されたGPS信号を受信し、固有の疑似ランダム雑音(PN
)コードの到着時間を、受信されたPNコード信号シーケンスと内部で生成され
たPN信号シーケンスの間でタイム・シフトを比較することによって決定する。
GPS信号は、GPSアンテナ111を通して受信され、様々な受信した衛星の
PNコードを獲得する獲得回路に入力される。獲得回路によって生成された航法
データ(例えば、疑似距離データ)は、通信トランシーバ109による送信のた
めにプロセッサによって処理される。
ンシーバ部109は、通信アンテナ100に結合される。通信トランシーバ10
9は、GPSレシーバ130によって処理された航法データを、通信信号(通常
はRF)を介して、基地局160等の遠隔の基地局に送信する。航法データは、
GPSレシーバの実際の緯度、経度、および高度であってよく、あるいは、生デ
ータまたは部分処理されたデータであってよい。受信された通信信号は、通信ト
ランシーバ109に入力され、プロセッサに渡されて処理され、オーディオ・ス
ピーカーを通して出力することが可能である。
シーバ130によって生成された疑似距離データは、通信リンク162上で基地
局160に送信される。基地局160は、次に、複合型レシーバからの疑似距離
データに基づく複合型レシーバ150の位置と、疑似距離が測定された時間、お
よびそれ自体のGPSレシーバまたはそのようなデータの他のソースから受信さ
れた暦表データを決定する。位置データは、次に、複合型GPS/通信レシーバ
150または他の遠隔位置に送信して戻すことが可能である。複合型GPSレシ
ーバ150と基地局160との間の通信リンク162は、直接リンクまたはセル
方式電話リンクを含むいくつかの様々な実施形態で実現することができる。本発
明の一実施形態では、通信トランシーバ部109は、セル方式電話として実現さ
れる。
バのより詳細なブロック図を提供する。図2に示されるシステムは、一実施形態
であり、本発明の教示に従った複合型GPSレシーバの設計および構成の多くの
改変例が可能であることは、当業者によって理解されるであろう。例えば、以下
の説明は、通信部がセル方式電話で実現されることを仮定しているが、本発明は
、双方向ポケットベル(登録商標)および同様の双方向コミュニケータ等の他の
通信装置において実現できることが理解されるであろう。
Sアンテナ111(共に「GPS部」と呼ばれる)と、セル方式電話109およ
びセル方式電話アンテナ100(共に「通信部」と呼ばれる)とを含む。セル方
式電話は、アンテナ100を介して、遠隔の基地局(例えば、図1の基地局16
0)に信号を送信し、遠隔の基地局から信号を受信する。
号は、GPSアンテナ111から入力されて、信号ライン120およびスイッチ
112を通って、無線周波数(RF)−中間周波数(IF)コンバータ113へ
と向かう。周波数コンバータ113は、例えば70MHzの適切な中間周波数に
信号を変換する。次に、例えば1MHzのより低い中間周波数へと更なる変換を
行う。RF−IFコンバータ113の出力は、GPS信号処理回路114の入力
に結合される。GPS信号処理回路部114は、RF−IFコンバータ113か
らの出力信号をデジタル化するアナログ−デジタル(A/D)コンバータを含む
。
出力に結合され、且つ処理されるデータの記録を記憶できるデジタル・スナップ
ショット・メモリも含む。スナップショット・メモリは、GPS処理回路部11
4に結合された別個のメモリ装置に通常記憶されるGPS信号を処理するために
使用される。スナップショット・メモリは、パケット化される通信信号、すなわ
ち、長期間の非活動状態が後続する複数のバースト・データ・ビットから成る信
号用に用いることも可能である。多くのセル方式型信号等の連続的信号発信もま
た、処理回路部によって連続的に処理することができる。
される。マイクロプロセッサ115はさらに、GPSレシーバ130で受信され
た衛星信号を処理し、直接ユーザ・インタフェースに向けた送信、または通信リ
ンクを介した遠隔のレシーバ(不図示)への送信のために、処理した信号を出力
する。
PS信号を復調する従来のGPSレシーバである。本発明の方法では、ゲーティ
ング信号は、使用時間のごく一部の期間、GPSレシーバを非活動状態にする。
通常の状況下では、従来のGPSレシーバは、この非活動時間にもかかわらず、
その通常機能の全て(50ボーの衛星データ・メッセージの復調を含む)を行う
ことができる。しかし、ゲーティング期間が、データ・ボー期間の大部分を占め
ると、復調は、困難または不可能になることがある。この場合には、代替のタイ
プのGPSレシーバが使用できる。例えば、あるタイプのGPSレシーバは、複
数の同時に受信されたGPS信号の相対的な到着時間のみを得、遠隔の場所に向
けて、それらの相対的到着時間(いわゆる「疑似距離」)を送信する(例えば、
F.H.Raabらの「An Application of the Glo
bal Positioning System to Search and
Rescue and Remote Tracking」、Journal
of the Institute of Navigation、第24刊
、第3号、1977年秋、216頁〜227頁を参照)。次に、移動ユニットの
位置が、この疑似距離データと、それ自体のレシーバを用いて、またはそのよう
なデータの他のソースを介して集めたGPS衛星情報とを組み合わせることによ
って決定される。この構成は、様々な緊急応答および追跡の適用において特に有
用である。
、本発明の相互干渉の低減方法を利用できる幾つかの別のGPSレシーバ構成が
存在することは、当業者には明らかであろう。
疑似衛星または衛星および疑似衛星の組み合わせを利用する測位システムに同様
に適用可能であることが理解されるであろう。疑似衛星は、概してGPS時間に
同期した、L周波帯(または他の周波数)上で変調されたPNコード(GPS信
号に類似)を放送する地上ベースのトランスミッタである。各トランスミッタは
、遠隔のレシーバによる識別が可能となるように、固有のPNコードを割り当て
ることができる。疑似衛星は、周回する衛星からのGPS信号が利用できない状
況(トンネル、採掘坑、建物、または他の閉鎖された区域)において有用である
。本明細書中に使用される「衛星」という用語は、疑似衛星または疑似衛星の等
価物を包含するものとし、本明細書中に使用されるGPS信号という用語は、疑
似衛星または疑似衛星の等価物からのGPS様信号を包含するものとする。
スイッチ101を介して通信アンテナ100に結合されるレシーバ・ステージお
よびトランスミッタ・ステージを含む。セル方式電話信号等の通信信号が、通信
基地局(例えば基地局160)から受信されると、スイッチ101が、入力信号
をRF−IFコンバータ102に経路づける。RF−IF周波数コンバータ10
2は、通信信号を、さらなる処理のために適切な中間周波数へと変換する。RF
−IFコンバータ102の出力は、通信信号または通信信号中の他のデータ(例
えば、ドップラー・データまたは視野内の衛星の暦表を表すデータ)中のコマン
ドを決定するために通信信号を復調する復調器103に結合される。復調器10
3は、デジタル復調器として実現できる。その場合には、復調器103に入力さ
れる前に、周波数変換された通信信号は、RF−IFコンバータ102からの出
力信号をデジタル化するアナログ−デジタル(A/D)コンバータを通すことが
できる。
04に渡される。マイクロプロセッサ104は、通信の受信および送信機能に必
要とされるあらゆる処理を行う。通信リンクを介した送信が必要である場合には
、マイクロプロセッサ104は、送信されるデータおよび信号のベースバンド・
デジタル・サンプルを生成する。次に、このデータを用いて、変調器106を使
用して搬送波信号を変調する。アナログ変調(周波数変調等)も使用できるが、
変調は、最新のシステムにおいては、通常、周波数変位方式または位相変位変調
方式等のデジタルタイプのものである。その場合には、変調された信号は、変調
後に、D/Aコンバータにおいてデジタルからアナログに変換される。変調器1
06において変調が行われる搬送波周波数は、通信信号の最終的なRF周波数で
あってもなくてもよく、搬送波周波数が中間周波数(IF)である場合には、追
加のIF−RFコンバータ107を用いて、通信信号用に信号を最終的なRF周
波数に変換する。電力増幅器108は、通信信号の信号レベルをブーストし、次
に、このブーストされた信号は、スイッチ101を介して通信アンテナ100に
送信される。
距離、または複合型GPS/通信レシーバ150の緯度および経度)を含む通信
信号が、通信リンク162を介して基地局160に送信される。基地局160は
、携帯型GPSユニットの位置情報を算出するための処理サイトとして機能して
もよく、あるいは、中継サイトとして機能し、携帯型GPSユニット150から
受信した情報を再送信してもよい。
ローバル・システム)を含む)等の幾つかのセル方式電話システムでは、セル方
式信号の送信および受信時間がばらばらにされる。そのような場合には、単スイ
ッチ101を使用して、電力増幅器108によって提供される強力な送信信号1
18を、高感度のフロントエンド受信回路部(周波数コンバータ102)に接続
されたパス119から分離することができる。具体的には、受信回路部102は
、低雑音増幅器(LNA)を含み、この増幅器は、電力増幅器からの信号が大幅
に減衰されることなくLNAに送信されると、破壊するか、あるいは悪影響を受
けることがある。
ican等の他のセル方式システムにおいては、アンテナ100を介した信号の
同時送受信が存在することがある。102のRF回路部を118のハイ・パワー
信号から分離するためには、スイッチ101の代わりに、「送受切換器(dup
lexer)」と呼ばれる装置を用いる。送受切換器101は、2つのRFフィ
ルタから構成され、一方のフィルタは、送信帯域の周波数にチューニングされ、
他方のフィルタは、受信帯域にチューニングされる。電力増幅器出力118は、
送信フィルタを通過し、次に、アンテナ100に向かうが、アンテナからの受信
信号は、受信フィルタを通過する。従って、送信は、送信周波数で受信フィルタ
が提供する分離に等しい量だけ、RF回路部102から分離される。
ーバ・ステージとセル方式トランシーバ・ステージとの相互干渉を低減する制御
回路部を含む。複合型レシーバにおいては、相互干渉は、特に重大な問題である
ことが多い。なぜなら、GPSレシーバにおいて受信される衛星信号が、通常は
非常に弱いからである。相互干渉は、通常は、アンテナ100を通して送信され
たセル方式電話信号と、GPS受信アンテナ111との高度な結合によって生じ
る。このことは、物理的な空間の節約またはコストの低減のために、アンテナ・
ユニット100および111が、並べて配置される、またはそれらの機械アセン
ブリ部分を共有する場合に特にあてはまる。
相互干渉が、通信部(通常はセル方式電話)のトランスミッタに対する電力を減
らすことによって低減される。ゲーティング信号は、電力制御およびGPSレシ
ーバ動作を同期させる。本発明の一実施形態によるゲーティング信号の動作の説
明のために、図2の複合型レシーバを参照する。
レベル制御信号105が、マイクロプロセッサ104から電力増幅器108に送
信される。本発明の一実施形態では、電力レベル制御信号の第1の状態が、電力
増幅器の電力を低下させ、この信号の第2の状態が、電力増幅器の通常の電力レ
ベルを復元する。代替的には、2つの信号が、電力レベル制御信号内に含まれる
。第1の信号が、電力増幅器の電力を低下させ、第2の信号が、電力増幅器の通
常の電力レベルを復元する。増幅器108の電力レベルおよび所望の相互干渉の
低減に応じて、電力レベル制御信号105は、電力増幅器108を完全にオフに
するか、あるいは、所定の量だけ増幅電力を減少させることができる。
号は、GPSレシーバを起動させて、通信電力増幅器108の電力レベルに関連
して、GPS信号を受信および処理するようにプログラムされている。電力レベ
ル制御信号105が、電力増幅器108に対する電力を減少させる、または遮断
すると、GPSレシーバ130が起動され、GPS信号を受信する。逆に、電力
レベル制御信号が、電力増幅器108において通常の電力レベルを維持する場合
には、GPSレシーバ130は、GPS信号の受信を阻止される。あるいは、G
PSレシーバ130は、GPS信号を受信しても、セル方式電話トランスミッタ
が全出力状態にあることを電力レベル制御信号が示すときは、処理回路部におい
てそのような信号を無視するようにプログラムされてもよい。
信号105に対応する。本発明の一実施形態では、ゲーティング信号110は、
ライン122を介してマイクロプロセッサ115に送信され、ライン116を介
してGPS処理回路114に送信され、ライン117を介してスイッチ112に
送信される。一実施形態では、スイッチ112は、ゲーティング信号110およ
び電力レベル制御信号105によって制御される。電力レベル制御信号105が
、セル方式電話電力増幅器108への電力を減らすと、スイッチ112は、GP
Sアンテナ111からGPSレシーバ回路へとデータが通過できるようにオンに
される。逆に、電力レベル制御信号105が、電力増幅器108への高電力を維
持すると、スイッチ112は、GPSレシーバに向けてデータが通過しないよう
にオフにされる。従って、GPS信号は、高電力でのセル方式電話送信中にゲー
ティングによって遮断(またはブロック)されるが、GPS信号は、他の全ての
場合には受信できる。
ッチである。スイッチ112は、GPS入力信号パス中にあるので、入力GPS
信号の多少の減衰を生じさせる。GaAsスイッチの使用により、この減衰が最
小限に抑えられる。さらに、GSP周波数(1575.42MHz)の現在のス
イッチ装置は、約0.5dBの挿入損失をもたらす。
17の代わりに、マイクロプロセッサ115のみに入力することがある。この構
成では、マイクロプロセッサ115は、直接スイッチ117またはGPS信号処
理回路114を制御し、それによって、セル方式電話109が送信中の場合は、
入ってくるGPS信号をゲーティングする。
aAsスイッチ112を備えていない場合がある。GPSレシーバ113のRF
フロントエンド回路部が、セル方式電話トランスミッタ(例えば、ある種のリミ
ッタ回路部を備える)からの高電力に耐えることができる場合には、このスイッ
チを省略してよい。スイッチ112の削除により、スイッチを通した潜在的な信
号の減衰がなくなる。この代替の一実施形態においては、ゲーティング信号11
0は、GPS信号処理回路114およびマイクロプロセッサ115の一方または
両方に入力される。GPS信号によって、セル方式電話が送信を行っている期間
中は、入力GPS信号をGPSレシーバ130が受信しても、処理回路部が無視
するようになる。
み全出力で送信を行うことができる。従って、本明細書中に記載されるゲーティ
ング信号方法は、様々な種類のデジタル・セル方式電話に適用できる。これらの
電話におけるセル方式送信が、1/8のデューティ・サイクルで生じると(GS
Mデジタル・セル方式または低データ・スループット・モードにおけるCDMA
と同様)、このようなゲーティングによるGPSレシーバの感度ロスは、たった
約0.5dBである。
を低減するステップを示すフロー・チャートである。複合型GPS/通信レシー
バ150は、最初に、無線通信リンク上で、GPS基地局160との通信を確立
する(ステップ400)。複合型GPS/通信レシーバは、視野内にある様々な
衛星からの衛星信号を受信する位置にあると仮定する。GPS信号の可能な受信
中に、セル方式電話が送信中であるか否かを決定する(ステップ402)。セル
方式電話が送信モード状態にあれば、ゲーティング信号が、GPSレシーバに送
られる(ステップ404)。上記のように、ゲーティング信号は、レシーバのフ
ロントエンドからGPS信号をゲーティングによって遮断するスイッチを制御す
るために使用でき、あるいは、ゲーティング信号は、GPSプロセッサに受信し
たあらゆるGPS信号を無視させるために使用できる(ステップ406)。GP
S信号は、ステップ402において、セル方式電話がもはや送信モード状態にな
いことが決定されるまで、GPSレシーバによってゲーティングまたは無視され
る。セル方式電話が送信中でない場合には、GPSレシーバが起動され、受信し
たGPS信号を処理し始める(ステップ408)。
内の回路が、専用回路として両者間で別々に示されている。しかし、本発明の実
施形態は、1つ以上の部品が2つの部分間で共有される複合GPS/通信レシー
バにおいて使用できることに留意されたい。例えば、マイクロプロセッサ104
および115の機能は、GPS部および通信部間で共有できる単一プロセッサま
たはプログラム可能デジタル回路に複合化できる。同様に、周波数コンバータ、
スイッチ、またはアンテナ・ユニットの1つまたは複数が、2つの部分間で共有
できる。
ークにおいて使用されるセル方式電話である複合型GPS/通信レシーバにおい
て使用される。図3は、複合型GPSおよびセル方式システム300を形成する
セル方式電話ネットワークの状況における複合型GPS/通信レシーバ150の
使用を示す。エリア306は、セル・サイト304が担当するセル方式電話セル
を表す。セル・サイト304は、セル306内の移動ユニット302等のセル方
式電話およびレシーバにセル方式電話信号を送信し、セル方式電話およびレシー
バからセル方式電話信号を受信する。移動ユニット302は、図1の複合型ユニ
ット150等の複合型GPS/通信レシーバを備える。移動ユニット302は、
通信アンテナ100を介してセル・サイト304にセル方式信号を伝達し、GP
Sアンテナ111を介してGPS衛星からGPS信号を受信する。セル・サイト
304は、セル306内の移動ユニットからセル方式交換局308を介して陸上
ベース電話ネットワーク310にセル方式送信を送信する。セル方式交換局30
8は、移動ユニット302から受信した通信信号を適切な宛先に送信する。セル
方式交換局308は、セル306の他に、他の幾つかのセルを担当できる。移動
ユニット302によって送信された信号の宛先が別の移動ユニットである場合に
は、呼び出された移動ユニットが位置するエリアを網羅するセル・サイトに接続
がなされる。宛先が陸上ベースであれば、セル方式交換局308は、陸上ベース
電話ネットワーク310に接続する。
ステムであり、各トランスミッタは、任意の時間において事前定義された異なる
地理エリアを担当することに注目されたい。網羅されるエリアは具体的なセル方
式システムによるが、通常は、各トランスミッタは、20マイルより小さい地理
的半径を有するセルを担当する無線トランスミッタである。セル方式電話、PC
S(パーソナル・コミュニケーション・システム)、SMR(専門移動無線)、
一方向および双方向ポケットベル・システム、RAM、ARDIS、および無線
パケット・データ・システム等の数多くの種類のセル方式通信システムが存在す
る。通常は、事前に決められている異なる地理エリアをセルと呼び、多数のセル
が、1つのセル方式サービス・エリアへと共にグループ化され、これらの多数の
セルは、陸上ベース電話システムおよび/またはネットワークへの接続を行う1
つ以上のセル方式交換局に結合される。サービス・エリアは、課金目的のために
使用される場合が多い。従って、2つ以上のサービス・エリアにある複数のセル
が、1つの交換局に接続されてもよい。あるいは、1つのサービス・エリア内に
ある複数のセルが、別々の交換局に接続される場合(特に人口密度の高いエリア
において)もある。一般的に、サービス・エリアは、互いに近い地理的近接範囲
内のセルの集まりとして定義される。上記の説明に適合する別の種類のセル方式
システムは衛星ベースであり、その場合、セル方式基地局は、通常は地球を周回
する衛星である。これらのシステムにおいては、セル・セクタおよびサービス・
エリアは、時間の関数として移動する。このようなシステムの例には、Irid
ium、Globalstar、Orbcomm、およびOdysseyシステ
ムが含まれる。
GPS位置情報が、陸上ベース電話ネットワーク310を介してGPSサーバ基
地局160に送信される。GPS基地局160は、遠隔ユニット302における
GPSレシーバの位置を算出するための処理サイトとして機能する。GPS基地
局160は、GPSレシーバ312で受信された衛星信号から(例えば、移動G
PS情報に対して微分補正を行うために)GPS情報も受信できる。GPS基地
局160は、陸上通信線または無線リンクを介してセル・サイト304に直接リ
ンクされて、対応するセル方式通信信号を受信できる。あるいは、GPS基地局
160は、GPS基地局160におけるセル方式レシーバに信号を送信するセル
方式電話314から、対応するセル方式通信信号を受信できる。
表しているが、移動ユニットからGPS基地局へGPS信号を送信するために、
セル方式電話ネットワーク以外の他の通信システムを使用できることに注目され
たい。
る。具体的なセル方式システムまたは標準は、システムが配備される地域に依存
する。なぜなら、セル方式標準は、異なる国および地域で異なるからである。
式システムにおいて使用されている。GSMは、時分割多重アクセス(TDMA
)方法を利用する汎欧州(Pan−European)デジタル・セルラー・シ
ステムである。音声情報を送信する際には、15/26ミリ秒に等しい1タイム
スロット期間中に、送受器が1つのバースト・データを送る。1TDMAフレー
ムにつき8つのタイムスロットが存在し、送受器は、これらのフレームの1つの
期間中にのみ送信を行う。従って、トランスミッタは、使用時間の12.5%だ
け活動状態にある。すなわち、このシステムの制御ライン(すなわち、図2のゲ
ーティング信号110)は、使用時間の12.5%がアクティブ送信であること
を示している。これにより、GPSレシーバ130が、この期間中、入力GPS
データをゲーティングによって遮断および/または無視する。この「オフ」期間
は、非常に短く、1GPSコード期間(977.5マイクロ秒)を下回り、1G
PSデータ・ビットの長さの約1/20である。実効的な感度ロスは、0.87
5倍、または−0.58dBである。
MAシステムにおいて使用できる。IS−136システムは、40ミリ秒のフレ
ーム期間につき6つのタイム・スロットを使用する。フル・レート信号発信の場
合には、音声トラフィック・チャネルは、2つのそのようなスロットまたは13
.33ミリ秒を占める。ハーフ・レート信号発信の場合には、音声トラフィック
・チャネルは、1タイム・スロットまたは6.66ミリ秒を占める。従って、フ
ル・レート信号発信の場合には、GPSデータ・メッセージを受信することが必
ずしも現実的なこととは限らないかもしれないが、それでも、GPS PNエポ
ック(いわゆる「疑似距離」を決定するためのもの)に対する同期化を行うこと
ができる。その結果生じる感度ロスは、この場合には、0.667または−1.
76dBである。ハーフ・レート信号発信が使用される場合には、その結果生じ
る感度ロスは、0.833または−0.76dBに減少する。
号分割多重アクセス(CDMA)システムにおいて使用できる。IS−95シス
テムでは、各々異なる拡散スペクトル拡散コードを用いることによって、信号が
互いに干渉しあうことが阻止される。データは、20ミリ秒のフレームに編成さ
れる。しかし、信号を低データ・レートで送信する場合(例えば、非連続的スピ
ーチ)には、データは、フレームの一部のみを占めるバーストで送信される。例
えば、1200ボーでは、データ・バーストは、1フレームの1/8のみを占め
、そのフレームの残りの期間中は、送信信号は、低い電力レベルで送られる。こ
れらの低送信期間中は、GPSレシーバ130は活動状態にすることができる。
さらに、通常の送信期間中は、GPSレシーバ130は非活動状態にすることが
できる。すなわち、レシーバ・フロントエンドがオフにされる、および/または
入力GPSデータが、処理回路部によって無視される。1200ボー送信の場合
のGPSレシーバに対する実効的な感度ロスは、普通の場合に可能な積分時間の
7/8への積分時間の低減に等しく、−0.58dBに等しい。この1200ボ
ーの場合、送信時間、すなわちデータ・バースト期間は、わずか1.25ミリ秒
であり、これは、1GPSデータ・ビット(20ミリ秒)のほんの一部である。
従って、従来のGPSレシーバは、ゲーティング信号110の存在下で、衛星デ
ータ・メッセージをやはり復調できる。
相互干渉を低減するためのシステムを説明した。本発明を具体的な実施形態例に
関連して説明したが、様々な改変および変更が、請求の範囲に記載されるような
本発明のより広範な精神および範囲から逸脱することなく、これらの実施形態に
対して行うことができることは明らかである。従って、本明細書および図面は、
限定的な意味ではなく例示的な意味で考えられるものである。
PSレシーバおよび通信システムのブロック図である。
Sレシーバおよび通信トランシーバを備えた構成部品のブロック図である。
される複合型GPS/通信レシーバを示す図である。
干渉を低減させるステップを示すフロー・チャートである。
Claims (21)
- 【請求項1】 複数の衛星測位システム衛星からの衛星測位システム信号を
受信する衛星測位システム・レシーバにおいて干渉を低減するための方法であっ
て、 前記衛星測位システム・レシーバに結合され、前記通信リンクを介してデータ
送信するように動作可能である通信ユニットを介して通信リンクを確立するステ
ップと、 第1の状況が発生した際に、前記通信ユニットから前記衛星測位システム・レ
シーバに、前記衛星測位システム・レシーバに入射する衛星測位信号の処理をデ
ィセーブルするように動作可能である制御信号を送信するステップであって、ス
テップとを包含する方法。 - 【請求項2】 前記第1の状況が、前記通信リンクを介する前記通信ユニッ
トからのデータ送信を含む請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 前記制御信号を、前記通信ユニット中の通信プロセッサから
前記通信ユニット中の出力増幅器に送信するステップであって、前記出力増幅器
は前記通信ユニットからの送信電力を制御するように動作可能であるステップを
さらに包含する、請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】 前記制御信号が第1の状態および第2の状態を含み、前記第
1の状態は前記出力増幅器において電力を閾値より高く維持するように動作可能
であり、前記第2の状態は前記出力増幅器において電力を前記閾値より低く減少
させるように動作可能であり、前記第1の状態は前記第1の状況の発生を示す請
求項3に記載の方法。 - 【請求項5】 前記制御信号が第1の信号および第2の信号を含み、前記第
1の信号は前記出力増幅器において電力を閾値より高く維持するように動作可能
であり、前記第2の信号は前記出力増幅器において電力を前記閾値より低く減少
させるように動作可能であり、前記第1の信号は前記第1の状況の発生を示す請
求項3に記載の方法。 - 【請求項6】 前記制御信号を前記通信プロセッサから前記衛星測位システ
ム・レシーバ中のスイッチに送信するステップであって、前記スイッチは、衛星
測位システム・レシーバ・アンテナと、前記衛星測位システム・レシーバ中のレ
シーバ回路との間に結合され、前記制御信号は前記スイッチを開き、その結果前
記レシーバ回路が前記衛星測位信号を受信することを阻止することによって、前
記衛星測位信号の前記処理をディセーブルするステップをさらに包含する請求項
3に記載の方法。 - 【請求項7】 前記制御信号を前記通信プロセッサから前記衛星測位システ
ム・レシーバ中の衛星測位システム・プロセッサに送信するステップであって、
前記制御信号は、前記衛星測位システム・プロセッサに、前記衛星測位システム
・レシーバ中のレシーバ回路によって受信される衛星測位システム信号を無視さ
せることによって前記衛星測位信号の前記処理をディセーブルするステップをさ
らに包含する請求項3に記載の方法。 - 【請求項8】 前記スイッチが、ガリウムヒ素スイッチである請求項6に記
載の方法。 - 【請求項9】 前記通信ユニットが、セル・ベース・トランシーバであり、
前記通信信号が、セル方式電話信号である請求項3に記載の方法。 - 【請求項10】 前記衛星測位信号が、前記1つ以上の衛星測位システム衛
星の内の対応する衛星に関する少なくとも1つの疑似距離を特定する航法データ
を含む請求項9に記載の方法。 - 【請求項11】 前記通信ユニットおよび前記衛星測位システム・レシーバ
が、1つのエンクロージャ内で一体化される請求項10に記載の方法。 - 【請求項12】 複数の衛星測位システム衛星から衛星測位システム信号を
受信して処理するように動作可能な衛星測位システム・レシーバを備えた装置で
あって、前記衛星測位システム・レシーバは、 衛星処理システム・アンテナに結合されたレシーバ・ユニットと、 通信リンクを介してデータを送信するように動作可能な通信ユニットであって
、 前記通信ユニットからデータを送信するように動作する出力増幅器と、 前記出力増幅器および前記衛星測位システム・レシーバに結合された制御装
置であって、前記出力増幅の電力レベルに従って、前記衛星測位システム・レシ
ーバにおいて衛星測位システム信号の処理を制御するように動作可能な制御装置
とを備えた通信ユニットと を備えた装置。 - 【請求項13】 前記制御装置が、前記出力増幅器の前記電力レベルを制御
するように動作可能であり、 前記出力増幅器が、第1の電力レベルで前記データを送信し、且つ第2の電力
レベルで電力を維持するように動作可能であり、前記第1の電力レベルは前記第
2の電力レベルより高く、前記制御装置が第1の制御信号状態を送信することに
よって、前記出力増幅器が前記第1の電力レベルでデータを送信し、第2の制御
レベル状態を送信することによって、前記出力増幅器が前記第2の電力レベルで
電力を維持する請求項12に記載の装置。 - 【請求項14】 前記第1の制御信号状態により、前記衛星測位システム・
レシーバが、前記衛星測位システム・アンテナ上に入射する衛星測位システム信
号の処理をディセーブルする請求項13に記載の装置。 - 【請求項15】 前記制御装置はスイッチに結合され、前記スイッチは、前
記衛星測位システム・アンテナと前記レシーバ・ユニットとの間にさらに結合さ
れ、前記第1の制御信号状態によって前記スイッチが開き、その結果前記衛星測
位システム・レシーバにおいて衛星データの受信がブロックされる請求項14に
記載の装置。 - 【請求項16】 前記受信回路に結合された信号処理回路と、前記信号処理
回路に結合された第1のプロセッサとをさらに備え、前記制御装置は前記第1の
プロセッサに結合され、前記第1の制御信号状態によって前記第1のプロセッサ
が前記レシーバ回路によって受信された衛星測位システム信号を無視するように
される請求項14に記載の装置。 - 【請求項17】 前記スイッチがガリウムヒ素スイッチである請求項15に
記載の装置。 - 【請求項18】 前記通信ユニットがセル・ベース・トランシーバであり、
前記通信信号がセル方式電話信号である請求項14に記載の装置。 - 【請求項19】 前記衛星測位信号が、前記1つ以上の衛星測位システム衛
星の内の対応する衛星に関する少なくとも1つの疑似距離を特定するデータを含
む請求項18に記載の装置。 - 【請求項20】 前記通信ユニットおよび前記衛星測位システム・レシーバ
が、1つのエンクロージャ内で一体化される請求項19に記載の装置。 - 【請求項21】 前記第1のプロセッサおよび前記制御装置が、前記通信ユ
ニットと、前記衛星測位システム・レシーバとの間で共有される単一のデジタル
・プロセッサ内に含まれる請求項14に記載の装置。
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