JP2006504097A - 複数の順次高感度になる探索モードを用いて位置決定信号を探索するための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特定のPNコードに対して、相関値は、二次元相関関数を定義するために対応するPN符号シフトとドップラービンに関係づけられる。相関関数の任意のピークが定位され、予め定めた雑音しきい値と比較される。そのしきい値は誤検出確率、すなわち衛星送信信号を誤って検出する確率、が予め定めた値以下となるように選択される。衛星に対する時間測定値は、符号位相軸上で、しきい値以上の最も早い非サイドローブピークの位置から導出される。加入者局に対するドップラー測定値は、ドップラー周波数軸上で、しきい値以上の最も早い非サイドローブピークの位置から導出されるかもしれない。
測定値が、選択した少なくとも一つの測定値が満足すべき基準を満たさない場合、第2のレベルより高いレベルの探索が行われる。一実施例において、選択基準に基づく第3のレベルと第4のレベルの探索の間で選択が行われる。一実施例において、基準が満足されれば、第3のレベルの探索が行われ、基準が満たされてない場合、第4のレベルの探索が行われる。
測定値が、選択した少なくとも一つの測定値満足基準を満たす場合、位置決定試行内で追加探索は行わない。
ここで用いられている、「約」や「おおよそ」のような用語は、業界で許容できる許容誤差を説明するために、数学的厳密さにおいていくらかの余裕を許容することを意図している。従って、用語「約」または「おおよそ」によって修飾されている値から1%から20%上方または下方の範囲にある偏差は、明らかに記載した値の範囲内にあると考えるべきである。
さらに、用語「メモリ」はプロセッサが読み出し可能な任意の媒体を指す。その媒体は、プロセッサで実行可能な一連のソフトウェア命令が格納されるかもしれないRAM、ROM、EPROM、PROM、EEPROM、ディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、CD−ROM、DVD、もしくは同等物、または上述の複数の任意の組み合わせを含むが、それらに限定されるものではない。
図2は、感度を向上させるために、レベル0のモード、レベル1のモードおよび少なくとも一つのより高いレベルのモードを含み、複数の順次高感度になる探索モードを用いて位置決定信号を探索する本発明に従う方法の一実施例のフローチャートである。この特定の実施例、および関連する図4乃至10に示す実施は、加入者局がGPS周波数に同調することが許されている時間範囲に対して共有RFアーキテクチャが課した時間制約から生まれたものであるが、本発明はこれに限定されず、そのような制約が課せられていない二重RF(非共有)アーキテクチャへの応用も包含することを認識すべきである。
一例において、集合S内のSVの数|S|が集合NTOT内のSVの数|NTOT|に等しく、探索されたすべてのSVがより高いしきい値T2を満足することを示す場合、より高いレベルの探索は行わない。
第4の例において、集合N内の各SVに対するピーク搬送波信号対雑音比(C/N0)が合計される。この合計が予め定めたしきい値以上の場合、より高いレベルの探索は行わない。
図4は複数の順次高感度になる探索モードを用いて位置決定信号を探索するための方法の実施例を示す。この実施例において、位置が探索され決定されるエンティティはIS−801準拠の無線通信システム内の加入者局である。
一つの構成において、予め定めたしきい値は、SVが相関器により単一パスで探索されないような位相符号のSVを特定するように設定される。例えば、8並行チャネルあり、各チャネルあたり32チップの容量がある相関器で、いくつかのチップがチャネル間でオーバラップしている場合を考えよう。符号位相探索窓が約200チップ以下である場合、SVは相関器により単一パスで探索される。200という数値はチャネル間のオーバラップによるオーバヘッドを、相関器の想定公称容量である256チップから引くことにより導出される数値である。したがって、この構成において、符号位相窓が200チップを超えるSVは、レベル1の探索で探索される。しかしながら、このしきい値は実施への依存性が高く、従って、実施に依存して変化することは認識されるべきである。
図12Aは一つのSVに対する二次元探索空間を示す。この例においては、符号位相軸が横軸、ドップラー周波数軸が縦軸であるが、この配置は、任意であり、逆でも良い。符号位相探索窓の中心をWIN_CENTCPと呼び、符号位相探索窓サイズをWIN_SIZECPと呼ぶ。ドップラー周波数探索窓の中心をWIN_CENTDOPPと呼び、ドップラー周波数探索窓サイズをWIN_SIZEDOPPと呼ぶ。
図6に、レベル1の探索の基礎となるタスク、図4のブロック408を示す。タスク602において、捕捉支援データがまだ元のままであり、かつレベル0の探索で変更されたかもしれない集合NTOT内のSVが選択される。
タスク606がタスク604に続く。タスク606において、SVに対する探索空間はレベル1の探索に備えてセグメントに分割され、そのセグメントは待ち行列を形成する。図11に示すような一例において、レベル1の探索のためのセグメントは20ビンに分割されたドップラー周波数の±250Hzの範囲、64ビンに分割された32チップの範囲によって特徴付けられる。
次に、タスク612が実行される。タスク612において、マックスピークアルゴリズムが実行される。このアルゴリズム従って、レベル1の探索で探索された各SVの最大ピークが保持される。
タスク618がタスク616に続く。タスク618において、強および弱カテゴリにおけるピークが解析され、それらが相互相関によるものではないことを確認する。相互相関によるピークを検出するために実行される解析は、周知であり、ここで詳細に説明する必要はない。
次に、タスク622が実行される。タスク622において、レベル1の探索結果から導出された測定値が少なくとも一つの選択された測定値満足基準を満足するか否かを決定する。次に、タスク624が実行される。タスク624において、レベル1の測定値が少なくとも一つの選択された測定値満足基準を満足する場合、タスク626が実行される。タスク626において、レベル2または3の探索が不要であることを示すフラグが設定される。タスク624において、レベル1の測定値が少なくとも一つの選択された測定値満足基準を満足しない場合、タスク628が実行される。
問い合せサブステップ906がサブステップ904に続く。問い合せサブステップ906において、多角形の面積Aはしきい値面積ATと比較される。さらに、集合N内のSVの数|N|がしきい値NEEと比較される。面積AがATを超えるか、または|N|がNEEを超える場合、本方法は図6のタスク626へジャンプする。それ以外は、本方法は図6のタスク628へ進む。
図10はレベル2またはレベル3の探索が選択されるタスク412の基礎となるサブステップを示す。問い合せサブステップ1002において、集合N内のSVの数、|N|が第2のしきい値数NEと比較される。|N|がNEを超える場合、ブロック414へジャンプし、レベル2の探索が実行される。それ以外は、本方法は問い合せサブステップ1004へ続く。
タスク704がタスク702に続く。タスク704において、選択されたSVに対する符号位相窓は、隣接する相関器セグメント間のセグメントのオーバラップに対応するために拡大される。一つの例において、セグメントは4チップのオーバラップとなっているが、他の例が可能であることが認識されるべきである。
タスク712がタスク710に続く。タスク712において、マルチ/マックスピークアルゴリズムが適用され、集合S’内の各SVに対してそのSVについて最も早い有効なピークを定位する。これは、それぞれの探索に含まれる各SVについての最大のピークを定位するタスク612で参照されたマックスピークアルゴリズムとは対照的である。マルチ/マックスピークアルゴリズムの一つの例に従うと、4チップ以内のより早いピークが無く、かつ15dBの最大ピークが無ければ、SVの有効ピークはそのSVの最大ピークである。この場合有効なピークは早いほうのピークである。このアルゴリズムは、最も早いピークは必ずしも最大ピークではなく最大ピークより時間的に早いより弱いピークであるかもしれないことが分かっている。
次に、タスク716が実行される。タスク716において、通常の相互相関テストが、既に特定されているすべてのピークに適用される。これらは集合S内のレベル1またはレベル2の探索のいずれかにより特定されたピーク、および集合S’内のピークを含む。このテストは通常のテストのため、詳細を述べる必要はない。
タスク804がタスク802に続く。タスク804において、選択されたSVに対する符号位相窓は、時間に伴う符号ドリフトに配慮するために拡大される。一つの例において、セグメントは4チップ拡大される。
タスク812がタスク810に続く。タスク812において、マルチ/マックスピークアルゴリズムが適用され、集合S’内の各SVに対してそのSVについて最も早い有効なピークを定位する。さらに、タスク812で特定されるピークは解析され、それらがタスク628でリストされたピークの相互相関を表すか否かを判定する。ピークがそのように特定されるなら、そのピークは、SVをより良く表すかもしれない他のより弱いピークに優先して、実行時に破棄される。一つの例において、このステップは、タスク812で特定されたピークのC/N0とドップラー値を、ステップ628で特定されているピークの対応する値と比較することによって、発生する。
次に、タスク816が実行される。タスク816において、識別されているすべてのピークに通常の相互相関テストが適用される。これらは集合S内のレベル1またはレベル3のいずれかの探索により特定されたピークおよび集合S’内のピークとを含む。このテストは通常のテストであり、ここで詳述する必要はない。
相関器1306は、受信機(図示しない)によって提供された信号から相関関数を生成し、プロセッサ1302へ直接またはメモリ1304を経由して提供するように構成される。相関器1306は、ハードウェア、ソフトウェアまたはハードウェアとソフトウェアの組み合わせで実施されるかもしれない。
プロセッサは、メモリ1304で明白に具体化されたソフトウェア命令にアクセスし、実行するように構成される。これらの命令の実行により、プロセッサ1302は、相関器1306を指示し、レベル0、レベル1、レベル2、またはレベル3の探索の一部として位置決定信号のための探索をする。また、その結果として得られる相関器1306が提供する相関関数から測定値を導出する。
無線送受信機1406は、音声またはデータのようなベースバンド情報を変調し、ベースバンド情報を得るために変調RF搬送波を復調するように構成される。
ベースバンドプロセッサ1408は、ベースバンド情報をCPU1402から送受信機1406へ無線通信リンクの上の送信信号のために提供するように構成される。CPU1402は順番にユーザーインタフェース1416内の入力装置からベースバンド情報を得る。また、ベースバンドプロセッサ1408は、ベースバンド情報を送受信機1406からCPU1402へ提供するように構成される。CPU1402は順番にベースバンド情報をユーザーインタフェース1416内の出力装置に供給する。
相関器1418は、GPS受信装置1412から提供される情報からGPS相関関数を導出するように構成される。所与のPN符号に対し、相関器1418は符号位相探索窓を定義する符号位相およびドップラー周波数仮定の範囲にわたって定義される相関関数を生成する。各個々の相関は定義されたコヒーレントおよび非コヒーレント積分パラメータに従って実行される。
チャネル復号器1420は、ベースバンドプロセッサ1408から提供されるチャネルシンボルを元のソースビットに復号するように構成される。チャネルシンボルが畳み込み符号化したシンボルである一つの例において、チャネル復号器はビタビ復号器である。チャネルシンボルが畳み込み符号の直列または並列連接である第2の例において、チャネル復号器1420はターボ復号器である。
CPU1402は、これらのソフトウェア命令にアクセスし、実行するように構成される。これらのソフトウェア命令の実行により、CPU1402は、相関器1418を指示し、レベル0、レベル1、レベル2、またはレベル3の探索を場合によって実行し、相関器1418により提供されるGPS相関関数を解析し、そのピークから測定値を導出し、レベル1の測定値の場合はレベル1の測定値が選択された測定値満足基準を満たすか否かを判定し、またはレベル2もしくはレベル3の探索がエンティティの位置を決定するために要求されるかを判定する。
Claims (31)
- 感度を向上させるために、第1のレベルのモード、第2のレベルのモード、および少なくとも一つのより高いレベルのモードを含む複数の順次高感度になる探索モードを用いて位置決定信号を探索するための方法であって、
いずれかの探索窓パラメータが定められた範囲を超えるかどうかを判定することと、
いずれかの探索窓パラメータが定められた範囲を超える場合、第1のレベルの探索を実行すること、およびそれに応じて探索窓パラメータを、定められた範囲の中になるように修正することと、
位置決定試行の一部として第2のレベルの探索を実行することと、
続く探索結果から少なくとも一つの測定値を導出することと、
測定値が少なくとも一つの選択された測定値満足基準を満たすかどうかを判定することと、
測定値が少なくとも一つの選択された測定値満足基準を満たす場合、位置決定試行中で追加探索を行わないことと、
測定値が少なくとも一つの選択された測定値満足基準を満たさない場合、第2のレベルを超えるより高いレベルの探索を実行することとを含む方法。 - 信号がGPS衛星信号である請求項1に記載の方法。
- 測定値がピークSNRおよび時間測定値を含む請求項1に記載の方法。
- より高いレベルの探索窓パラメータが最適化される請求項1に記載の方法。
- より高いレベルの探索が、定められた選択基準の適用に基づいて第3のレベルと第4のレベルの探索の間で選択される請求項1に記載の方法。
- 無線通信システムからの感度支援を第3のレベルの探索は用いず、第4のレベルの探索が用いる請求項5に記載の方法。
- 感度を向上させるために、第1のレベルのモード、第2のレベルのモード、第3のレベルのモード、第4のレベルのモードを含む複数の順次高感度になる探索モードを用いて位置決定信号を探索するための方法であって、
いずれかの探索窓パラメータが定められた範囲を超えるかどうかを判定することと、
いずれかの探索窓パラメータが定められた範囲を超える場合、第1のレベルの探索を実行すること、およびそれに応じて探索窓パラメータを、定められた範囲の中になるように修正することと、
位置決定試行の一部として第2のレベルの探索を実行することと、
続く探索結果から少なくとも一つの測定値を導出することと、
測定値が少なくとも一つの選択された測定値満足基準を満たすかどうかを判定することと、
測定値が少なくとも一つの選択された測定値満足基準を満たす場合、位置決定試行中で追加探索を行わないことと、
測定値が少なくとも一つの選択された測定値満足基準を満たさない場合、第2のレベルを超えるより高いレベルの探索を実行することとを含み、より高いレベルの探索が、少なくとも一つの定められた選択基準に基づく第3のレベルの、または第4のレベルのいずれかの探索である方法。 - 少なくとも一つの探索から導出した測定値からエンティティの位置を決定することをさらに含む請求項7に記載の方法。
- エンティティが無線通信システム内の加入者局である請求項8に記載の方法。
- 一連の探索モードが、順次大きくなる積分時間を用いる請求項7に記載の方法。
- 20msより大きいコヒーレント積分時間を、第4のレベルの探索が用い、かつ第3のレベルの探索が用いない請求項7に記載の方法。
- 無線通信システムからの感度支援を、第4のレベルの探索が用い、かつ第3のレベルの探索が用いない請求項7に記載の方法。
- 感度を向上させるために、第1のレベルのモード、第2のレベルのモード、第3のレベルのモードを含む複数の順次高感度になる探索モードを用いて位置決定信号を探索するための方法であって、
位置決定試行の一部として第1のレベルの探索を実行することと、
続く探索結果から少なくとも一つの測定値を導出することと、
測定値が少なくとも一つの選択された測定値満足基準を満たすかどうかを判定することと、
測定値が少なくとも一つの選択された測定値満足基準を満たす場合、位置決定試行中で追加探索を行わないことと、
測定値が少なくとも一つの選択された測定値満足基準を満たさない場合、第1のレベルを超えるより高いレベルの探索を実行することとを含み、より高いレベルの探索が、少なくとも一つの定められた選択基準に基づく第2のレベルの、または第3のレベルのいずれかの探索である方法。 - 請求項1に記載の方法を具体化するソフトウェア命令の系列を格納するメモリ。
- 請求項7に記載の方法を具体化するソフトウェア命令の系列を格納するメモリ。
- 請求項13に記載の方法を具体化するソフトウェア命令の系列を格納するメモリ。
- プロセッサ、請求項14に記載のメモリ、および相関器を含むシステムであって、プロセッサが、メモリに格納されたソフトウェア命令にアクセスし実行し、かつ相関器と組み合わせてそれによって具体化された方法を実行するように構成されているシステム。
- プロセッサ、請求項15に記載のメモリ、および相関器を含むシステムであって、プロセッサが、メモリに格納されたソフトウェア命令にアクセスし実行し、かつ相関器と組み合わせてそれによって具体化された方法を実行するように構成されているシステム。
- プロセッサ、請求項14に記載のメモリ、および相関器を含むシステムであって、プロセッサが、メモリに格納されたソフトウェア命令にアクセスし実行し、かつ相関器と組み合わせてそれによって具体化された方法を実行するように構成されているシステム。
- 感度を向上させるために、第1のレベルのモード、第2のレベルのモード、および少なくとも一つのより高いレベルのモードを含む複数の順次高感度になる探索モードを用いて位置決定信号を探索するための方法であって、
いずれかの探索窓パラメータが定められた範囲を超えるかどうかを判定するためのステップと、
いずれかの探索窓パラメータが定められた範囲を超える場合、第1のレベルの探索を実行し、およびそれに応じて探索窓パラメータを、定められた範囲の中になるように修正するためのステップと、
位置決定試行の一部として第2のレベルの探索を実行するためのステップと、
続く探索結果から少なくとも一つの測定値を導出するためのステップと、
測定値が少なくとも一つの選択された測定値満足基準を満たすかどうかを判定するステップと、
測定値が少なくとも一つの選択された測定値満足基準を満たす場合、位置決定試行中で追加探索を行わないことにするためのステップと、
測定値が少なくとも一つの選択された測定値満足基準を満たさない場合、第2のレベルを超えるより高いレベルの探索を実行するためのステップとを含む方法。 - 感度を向上させるために、第1のレベルのモード、第2のレベルのモード、第3のレベルのモードを含む複数の順次高感度になる探索モードを用いて位置決定信号を探索するための方法であって、
位置決定試行の一部として第1のレベルの探索を実行するためのステップと、
続く探索結果から少なくとも一つの測定値を導出するためのステップと、
測定値が少なくとも一つの選択された測定値満足基準を満たすかどうかを判定するためのステップと、
測定値が少なくとも一つの選択された測定値満足基準を満たす場合、位置決定試行中で追加探索を行わないことにするためのステップと、
測定値が少なくとも一つの選択された測定値満足基準を満たさない場合、第1のレベルを超えるより高いレベルの探索を実行するためのステップとを含み、より高いレベルの探索が、少なくとも一つの定められた選択基準に基づく第2のレベルの、または第3のレベルのいずれかの探索である方法。 - 第2のレベルの探索からの測定値の相互相関であると判定されている、より高いレベルの探索からの測定値は、破棄することをさらに含む請求項1に記載の方法。
- 前記測定値が、SVをよりよく表す他の測定値を優先し、実行中に廃棄される請求項22に記載の方法。
- 第2のレベルの探索からの測定値の相互相関であると判定されている、より高いレベルの探索からの測定値は、破棄することをさらに含む請求項7に記載の方法。
- 前記測定値が、SVをよりよく表す他の測定値を優先し、実行時に廃棄される請求項24に記載の方法。
- 第1のレベルの探索からの測定値の相互相関であると判定されている、より高いレベルの探索からの測定値は、破棄することをさらに含む請求項13に記載の方法。
- 前記測定値が、SVをよりよく表す他の測定値を優先し、実行時に廃棄される請求項26に記載の方法。
- 第2のレベルの探索からの測定値の相互相関であると判定されている、より高いレベルの探索からの測定値は、破棄することをさらに含む請求項20に記載の方法。
- 前記測定値が、SVをよりよく表す他の測定値を優先し、実行時に廃棄される請求項28に記載の方法。
- 第1のレベルの探索からの測定値の相互相関であると判定されている、より高いレベルの探索からの測定値は、破棄することをさらに含む請求項21に記載の方法。
- 前記測定値が、SVをよりよく表す他の測定値を優先し、実行時に廃棄される請求項30に記載の方法。
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