JP2005526983A - 衛星測位システムにおける支援 - Google Patents
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Abstract
Description
(1.関連出願の参照)
本出願は、2002年5月22日に提出された、「無線ネットワークとともに用いられる多重モードの全地球的測位システムにおける周波数伝送の探索領域の低減」という題名の、シリアル番号10/155,614のアメリカ合衆国特許出願の継続出願である。その出願は、2001年2月28日に提出された、「無線ネットワークとともに用いられる多重モードの全地球的測位システムにおける情報の伝送」という題名の、現在は特許番号6,427,120のアメリカ合衆国特許である、シリアル番号09/795,871のアメリカ合衆国特許出願の部分継続出願である。その出願は、119条(e)のもとで、2000年8月14日に提出された、シリアル番号60/225,076の、アメリカ合衆国の仮特許出願に対して、優先権を主張する。それらの出願は全て引用することによって本出願に組み込まれる。
本出願は衛星測位システム(SPS;Satellite Positioning System)受信機に関する。特にSPS受信機に情報を提供し、受信機の発振器と衛星の発振器との間の周波数オフセットを補正することによって、受信機の正確さを向上することに関する。
衛星測位システム(SPS;Satellite Positioning System)受信機、例えばNAVSTARとしても知られる全地球的測位システム(GPS;Global Positioning System)受信機は、衛星を基準とする電波航法システムからの電波を受信し、それらの受信された電波を用いてそのSPS受信機の位置を特定する。そのSPS受信機から衛星の位置が既知である3つのSPS衛星までの距離が分かれば、よく知られた交点の考え方を適用することによって、そのSPS受信機の位置を特定することができる。
本発明は、全地球的測位システム(GPS;Global Positioning System)を支援する無線デバイス内のサブシステムに関する。その無線デバイスは、無線ネットワークからの信号を受信することができる無線処理セクションと、GPS衛星信号を受信することができる無線周波数(RF;radio frequency)フロント・エンドを備えるGPSサブシステムとを備える。その無線デバイスのその無線処理セクションは、外部クロックを受信して、その無線処理セクションのクロックと、その外部クロックのとの間のオフセットを特定する。GPSサブシステムは、その無線処理セクションからそのオフセットの情報と、無線処理セクションのクロックの公称周波数に関する情報と、無線処理セクションのクロックとを受信する。この情報とGPSサブシステムの中のGPSクロックとを利用して、GPSサブシステムはGPSクロックとネットワーク・クロックとの間の周波数オフセットに関する捕捉信号を特定する。そしてGPSサブシステムは捕捉ユニットにおいてその捕捉信号を用いてGPS衛星信号を捕捉する。
図1はGPS受信機(図示されない)を備える無線デバイス102を用いるGPSシステム100の実施例である。GPS受信機は無線デバイス102の内部に設置されている。図1に示すように、動作の間、無線デバイス102は基地局106と無線伝送経路108を経由して無線ネットワーク104と信号通信することができる。無線デバイス102は信号通信経路112を経由してGPS衛星群110のうちの少なくとも1つの衛星と信号通信することができる。
すなわち、(予測された数)=(周波数)×(ゲート時間)である。
本発明は以下の図面を参照することによってより理解されやすいものとなるであろう。図面の構成要素は必ずしも一定の縮尺ではなく、代わりに本発明の原理を明示するために強調が用いられている。図面中では、同一参照番号は異なる図面を通して対応する部分を示す。
Claims (31)
- 無線デバイスの内部の支援された全地球的測位システム(GPS;Global Positioning System)のサブシステムであって、前記無線デバイスは無線ネットワークから信号を受信することができる無線処理セクションを備え、前記GPSサブシステムはGPS衛星信号を受信することができる無線周波数(RF;radio frequency)フロント・エンドを備え、
前記支援されたGPSサブシステムは:
GPSクロックと;
前記GPSクロックと前記無線処理セクションからの少なくとも1の信号を受信し、それに応じて前記GPS衛星信号を捕捉するために捕捉ユニットによって利用される少なくとも1の捕捉信号を生成する、GPS処理セクションと
を備える、支援されたGPSサブシステム。 - 請求項1の支援されたGPSサブシステムであって、前記無線処理セクションからの前記少なくとも1の信号は、デジタル・メッセージを備えることができる、支援されたGPSサブシステム。
- 請求項1の支援されたGPSサブシステムであって、前記GPS処理セクションは:
前記GPSクロックと前記無線処理セクションからの前記少なくとも1の信号を受信し、前記GPSクロックと前記無線デバイスの外部に存在するネットワーク・クロックとの間の差異を表現するオフセット信号を生成する、GPSクロック処理装置と;
前記GPSクロック処理装置からの前記オフセット信号の受信に応じて、前記少なくとも1の捕捉信号を生成する、GPS搬送波および符号生成器と
を備える、支援されたGPSサブシステム。 - 請求項3の支援されたGPSサブシステムであって、前記無線処理セクションからの前記少なくとも1の信号は、デジタル・メッセージを備えることができる、支援されたGPSサブシステム。
- 請求項3の支援されたGPSサブシステムであって、前記GPSクロック処理装置は、前記GPSクロックと前記無線処理セクションからの前記少なくとも1の信号を受信し、前記GPSクロックと前記無線処理セクションの内部のクロックとの間の差異を表現するオフセット・カウンタ出力信号を生成する、オフセット・カウンタを備える、支援されたGPSサブシステム。
- 請求項5の支援されたGPSサブシステムであって、前記無線処理セクションからの前記少なくとも1の信号は、前記無線処理セクションの内部の前記クロックについての情報を備える、支援されたGPSサブシステム。
- 請求項6の支援されたGPSサブシステムであって、前記無線処理セクションの内部の前記クロックについての前記情報は、前記クロックの信号を備える、支援されたGPSサブシステム。
- 請求項7の支援されたGPSサブシステムであって、前記無線処理セクションの内部の前記クロックについての前記情報は、さらに前記クロックの公称周波数についての情報を備えるメッセージを備える、支援されたGPSサブシステム。
- 請求項5の支援されたGPSサブシステムであって、前記オフセット・カウンタ出力信号と前記無線プロセッサからの第1オフセット信号の結合に応じて第2オフセット信号を生成するオフセット結合器をさらに備え、前記第1オフセット信号は前記無線処理セクションの内部の前記クロックと前記ネットワーク・クロックとの間の差異を表現する、支援されたGPSサブシステム。
- 請求項9の支援されたGPSサブシステムであって、前記GPS搬送波および符号生成器は:
ドップラー補正値を生成する、ドップラー予測モデルと;
ドップラー補正値と前記第2オフセット信号を結合し、前記GPS搬送波および符号生成器によって前記少なくとも1の捕捉信号の生成に利用される総合的なオフセット信号を生成する、オフセット結合器ユニットと、
を備える、支援されたGPSサブシステム。 - 請求項3の支援されたGPSサブシステムであって、前記GPS搬送波および符号生成器は:
ドップラー補正値を生成する、ドップラー予測モデルと;
ドップラー補正値と第2オフセット信号を結合し、前記GPS搬送波および符号生成器によって前記少なくとも1の捕捉信号の生成に利用される総合的なオフセット信号を生成する、オフセット結合器ユニットと、
を備える、支援されたGPSサブシステム。 - 無線デバイスの内部の支援された全地球的測位システム(GPS;Global Positioning System)のサブシステムであって、前記無線デバイスは無線ネットワークから信号を受信することができる無線処理セクションを備え、前記GPSサブシステムはGPS衛星信号を受信することができる無線周波数(RF;radio frequency)フロント・エンドを備え、
前記支援されたGPSサブシステムは:
GPSクロックと;
前記GPSクロックと前記無線処理セクションからの少なくとも1の信号を受信する手段と、
前記受信する手段に応じて前記GPS衛星信号を捕捉するために捕捉ユニットによって利用される少なくとも1の捕捉信号を生成する手段と、
を備える、支援されたGPSサブシステム。 - 請求項12の支援されたGPSサブシステムであって、前記無線処理セクションからの前記少なくとも1の信号は、デジタル・メッセージを備えることができる、支援されたGPSサブシステム。
- 請求項12の支援されたGPSサブシステムであって、前記GPS処理セクションは:
前記GPSクロックと前記無線処理セクションからの前記少なくとも1の信号を受信する手段と;
前記GPSクロックと前記無線デバイスの外部に存在するネットワーク・クロックとの間の差異を表現するオフセット信号を生成する手段と;
前記受信する手段からの前記オフセット信号の受信に応じて、前記少なくとも1の捕捉信号を生成する手段と、
を備える、支援されたGPSサブシステム。 - 請求項14の支援されたGPSサブシステムであって、前記オフセット信号を生成する手段は、前記GPSクロックと前記無線処理セクションからの前記少なくとも1の信号を受信し、前記GPSクロックと前記無線処理セクションの内部のクロックとの間の差異を表現するオフセット・カウンタ出力信号を生成する、オフセット・カウンタを備える、支援されたGPSサブシステム。
- 請求項15の支援されたGPSサブシステムであって、前記オフセット・カウンタ出力信号と前記無線プロセッサからの第1オフセット信号の結合に応じて第2オフセット信号を生成するオフセット結合器をさらに備え、前記第1オフセット信号は前記無線処理セクションの内部の前記クロックと前記ネットワーク・クロックとの間の差異を表現する、支援されたGPSサブシステム。
- 請求項16の支援されたGPSサブシステムであって、前記捕捉信号を生成する手段は:
ドップラー補正値を生成する手段と;
前記ドップラー補正値と前記第2オフセット信号を結合し、GPS搬送波および符号生成器によって前記少なくとも1の捕捉信号の生成に利用される総合的なオフセット信号を生成する手段と、
を備える、支援されたGPSサブシステム。 - 無線デバイスの内部の全地球的測位システム(GPS;Global Positioning System)のサブシステムを支援する方法であって、前記無線デバイスは無線ネットワークから信号を受信することができる無線処理セクションを備え、前記GPSサブシステムはGPS衛星信号を受信することができる無線周波数(RF;radio frequency)フロント・エンドを備え、
前記方法は:
GPSクロック、前記無線処理セクションのクロック、前記無線処理セクションの前記クロックの公称周波数に関連する情報を備えるメッセージ、および前記無線処理セクションの前記クロックと前記無線デバイスの外部に存在するネットワーク・クロックとの間のオフセットに関連する情報を備えるメッセージを受信する工程と;
前記GPSクロック、前記無線処理セクションの前記クロック、前記無線処理セクションの前記クロックの前記公称周波数の情報、および前記オフセットのメッセージを受信する工程に応じて、捕捉信号を特定する工程と;
前記捕捉信号を利用する捕捉ユニットにおいて、前記GPS衛星信号を捕捉する工程と
を備え、前記捕捉信号は前記GPSクロックと前記ネットワーク・クロックとの間の周波数オフセットに関連している、方法。 - 請求項18の方法であって、前記捕捉信号は前記GPSクロックと前記ネットワーク・クロックとの間の前記周波数オフセットに関連する情報を備えるデジタル・メッセージを備える、方法。
- 請求項18の方法であって、前記捕捉信号を特定する工程はさらに:
前記GPSクロックと前記無線処理セクションの前記クロックとの間のオフセットを特定する工程と;
前記GPSクロックと前記無線処理セクションとの間の前記オフセットと、前記無線処理セクションの前記クロックと前記ネットワーク・クロックとの間の前記オフセットから、前記GPSクロックと前記ネットワーク・クロックとの間の前記周波数オフセットを特定する工程と
を備える、方法。 - 請求項20の方法であって、前記捕捉信号を特定する工程はさらに、前記GPSクロックと前記ネットワーク・クロックとの間の前記周波数オフセットとドップラー補正値を結合する工程を備える、方法。
- 請求項21の方法であって、さらに前記ドップラー補正値と結合された前記GPSクロックと前記ネットワーク・クロックとの間の前記周波数オフセットを用いて、数値制御発信機(NCO;numerically controlled oscillator)を調整する工程を備える、方法。
- 請求項22の方法であって、前記捕捉する工程は、相関器を利用して前記受信されたGPS衛星信号を捕捉する、方法。
- 請求項22の方法であって、前記捕捉する工程は、マッチド・フィルタを利用して前記受信されたGPS衛星信号を捕捉する、方法。
- 無線デバイスの内部の全地球的測位システム(GPS;Global Positioning System)のサブシステムを支援するソフトウェアを備える、信号を運搬可能な媒体であって、前記無線デバイスは無線ネットワークからの信号を受信することができる無線処理セクションを備え、前記GPSサブシステムはGPS衛星信号を受信することができる無線周波数(RF;radio frequency)フロント・エンドを備え、
前記信号を運搬可能な媒体は:
GPSクロック、前記無線処理セクションのクロック、前記無線処理セクションの前記クロックの公称周波数に関連する情報を備えるメッセージ、および前記無線処理セクションの前記クロックと前記無線デバイスの外部に存在するネットワーク・クロックとの間のオフセットに関連する情報を備えるメッセージを受信する論理と;
前記GPSクロック、前記無線処理セクションの前記クロック、前記無線処理セクションの前記クロックの前記公称周波数のメッセージ、および前記オフセットのメッセージの受信に応じて、捕捉信号を特定する論理と;
前記捕捉信号を利用する捕捉ユニットにおいて、前記GPS衛星信号を捕捉する論理と、
を備え、前記捕捉信号は前記GPSクロックと前記ネットワーク・クロックとの間の周波数オフセットに関連している、信号を運搬可能な媒体。 - 請求項25の信号を運搬可能な媒体であって、前記GPS衛星信号を捕捉する前記論理は、前記GPSクロックと前記ネットワーク・クロックとの間の前記周波数オフセットに関連する情報を備えるデジタル・メッセージを備える、信号を運搬可能な媒体。
- 請求項25の信号を運搬可能な媒体であって、前記捕捉信号を特定する前記論理はさらに:
前記GPSクロックと前記無線処理セクションの前記クロックとの間のオフセットを特定する論理と;
前記GPSクロックと前記ネットワーク・クロックとの間の前記周波数オフセットを、前記GPSクロックと前記無線処理セクションとの間の前記オフセットと、前記無線処理セクションの前記クロックと前記ネットワーク・クロックとの間の前記オフセットから、特定する論理と、
を備える、信号を運搬可能な媒体。 - 請求項27の信号を運搬可能な媒体であって、前記捕捉信号を特定する前記論理はさらに、前記GPSクロックと前記ネットワーク・クロックとの間の前記周波数オフセットとドップラー補正値の結合を備える、信号を運搬可能な媒体。
- 請求項28の信号を運搬可能な媒体であって、さらに前記ドップラー補正値と結合された前記GPSクロックと前記ネットワーク・クロックとの間の前記周波数オフセットを用いて、数値制御発振器(NCO;numerically controlled oscillator)を調整する論理を備える、信号を運搬可能な媒体。
- 請求項29の信号を運搬可能な媒体であって、前記捕捉する論理は、相関器を利用して前記受信されたGPS衛星信号を捕捉する論理を備える、信号を運搬可能な媒体。
- 請求項29の信号を運搬可能な媒体であって、前記捕捉する論理は、マッチド・フィルタを利用して前記受信されたGPS衛星信号を捕捉する論理を備える、信号を運搬可能な媒体。
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