JP2009501937A - 支援型位置通信システム - Google Patents

Abstract

地上位置サーバと、ＧＰＳセクションを有する無線通信装置を含む支援型位置通信システム（ＡＬＣＳ）を説明する。ＧＰＳ受信機セクションは、無線通信装置の地上位置を決定するために、スタンドアロンモードと少なくとも１つの他のモードとの間で選択的に切り替わることができる。また、ＧＰＳ受信機を有する位置決定セクションと通信セクションを含む支援型位置通信装置（ＡＬＣＤ）を説明する。位置決定セクションは、ＡＬＣＤの地上位置を決定するために、ＧＰＳスタンドアロンモードと少なくとも１つの他のモードとの間で選択的に切り替わることができる。

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２００５年７月２０日出願の「支援型位置通信システム（Ａｉｄｅｄ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）」なる名称の米国非仮特許出願第１１／１８５，５３３号の優先権を主張する。米国非仮特許出願第１１／１８５，５３３号は、２００４年７月３日出願の「支援型位置通信システム（Ａｉｄｅｄ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）」なる名称の米国特許出願第１０／８８５，５０７号の一部継続出願である。米国特許出願第１０／８８５，５０７号は、２００３年５月２２日出願の「無線ネットワークと共に用いられるマルチモード全地球測位システムにおいて探索領域を低減する周波数転送（Ｓｅａｒｃｈ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｄｕｃｉｎｇ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｔｒａｎｓｆｅｒ ｉｎ ａ Ｍｕｌｔｉ−ｍｏｄｅ Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｕｓｅｄ Ｗｉｔｈ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）」なる名称の国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ０３／１６３０８号の一部継続出願である。国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ０３／１６３０８号は、現在は米国特許第６，６８４，１５８号である２００２年５月２２日出願の「無線ネットワークと共に用いられるマルチモード全地球測位システムにおいて探索領域を低減する周波数転送（Ｓｅａｒｃｈ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｄｕｃｉｎｇ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｔｒａｎｓｆｅｒ ｉｎ ａ Ｍｕｌｔｉ−ｍｏｄｅ Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｕｓｅｄ Ｗｉｔｈ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）」なる名称の米国特許出願第１０／１５５，６１４号の一部継続出願である。米国特許出願第１０／１５５，６１４号は、現在は米国特許第６，４２７，１２０号である２００１年２月２８日出願の「無線ネットワークと共に用いられるマルチモード全地球測位システムにおける情報転送（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ ｉｎ ａ Ｍｕｌｔｉ−ｍｏｄｅ Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｕｓｅｄ ｗｉｔｈ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）」なる名称の米国特許出願第０９／７９５，８７１号の一部継続出願である。米国特許出願第０９／７９５，８７１号は、米国特許法第１１９条（ｅ）項の下で２０００年８月１４日出願の米国仮特許出願第６０／２２５，０７６号に基づく優先権を主張する。これら全ての出願が、参照によりその全体を本願に援用されている。

さらに、米国特許出願第１０／８８５，５０７号は、２００３年３月１０日出願の「無線ネットワークと共に用いられるマルチモードＧＰＳにおける情報転送（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ ｉｎ ａ Ｍｕｌｔｉ−ｍｏｄｅ ＧＰＳ Ｕｓｅｄ ｗｉｔｈ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）」なる名称の米国特許出願第１０／３８５，１９８号の一部継続出願である。米国特許出願第１０／３８５，１９８号は、現在は米国特許第６，５４２，８２３号である２００２年４月１９日出願の「無線ネットワークと共に用いられるマルチモードＧＰＳにおける情報転送（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ ｉｎ ａ Ｍｕｌｔｉ−ｍｏｄｅ ＧＰＳ Ｕｓｅｄ ｗｉｔｈ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）」なる名称の米国特許出願第１０／１２７，２２９号の継続出願である。米国特許出願第１０／１２７，２２９号は、現在は米国特許第６，４２７，１２０である２００１年２月２８日出願の「無線ネットワークと共に用いられるマルチモード全地球測位システムにおける情報転送（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ ｉｎ ａ Ｍｕｌｔｉ−ｍｏｄｅ Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｕｓｅｄ ｗｉｔｈ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）」なる名称の米国特許出願第０９／７９５，８７１号の継続出願である。米国特許出願第０９／７９５，８７１号は、米国特許法第１１９条（ｅ）項の下で２０００年８月１４日出願の米国仮特許出願第６０／２２５，０７６号に基づく優先権を主張する。これら全ての出願が、参照によりその全体を本願に援用されている。

米国特許出願第１０／８８５，５０７号は、２００２年７月１２日出願の「無線ネットワークと共に用いるためのマルチモードＧＰＳ（Ｍｕｌｔｉ−ｍｏｄｅ ＧＰＳ Ｆｏｒ Ｕｓｅ ｗｉｔｈ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）」なる名称の米国特許出願第１０／１９４，６２７号の一部継続出願でもある。米国特許出願第１０／１９４，６２７号は、現在は米国特許第６，５１９，４６６号である２００２年７月１２日出願の「無線ネットワークと共に用いるためのマルチモード全地球測位システム（Ｍｕｌｔｉ−ｍｏｄｅ Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｏｒ Ｕｓｅ ｗｉｔｈ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）」なる名称の米国特許出願第１０／０６８，７５１号の継続出願である。米国特許出願第１０／０６８，７５１号は、現在は米国特許第６，３８９，２９１号である２００１年２月８日出願の「無線ネットワークと共に用いるためのマルチモード全地球測位システム（Ｍｕｌｔｉ−ｍｏｄｅ Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｏｒ Ｕｓｅ ｗｉｔｈ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」なる名称の米国特許出願第０９／７８１，０６８号の継続出願である。米国特許出願第０９／７８１，０６８号は、米国特許法第１１９条（ｅ）項の下で２０００年８月１４日出願の米国仮特許出願第６０／２２５，０７６号に基づく優先権を主張する。これら全ての出願が、参照によりその全体を本願に援用されている。

米国特許出願第１０／８８５，５０７号は、２００３年１１月１１日出願の「粗い位置測位のための衛星ベース測位方法およびシステム（Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｂａｓｅｄ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｃｏａｒｓｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ）」なる名称の米国特許出願第１０／７００，８２１号の一部継続出願でもある。米国特許出願第１０／７００，８２１号は、現在は米国特許第６，６７１，６２０号である２０００年５月１８日出願の「アルマナック情報を用いて全地球位置を決定するための方法および装置（Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ Ａｌｍａｎａｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）」なる名称の米国特許出願第０９／５７５，４９２号の一部継続出願である。これらの出願は全て、参照によりその全体を本願に援用されている。

本願は、２００４年１１月２４日出願の「周波数位相補正システム（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｐｈａｓｅ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）」なる名称の米国特許出願第１０／９９７，７９７号の一部継続出願でもある。米国特許出願第１０／９９７，７９７号は、２００４年１月１９日出願の「ＧＰＳ信号の迅速な捕捉（Ｆａｓｔ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ａ ＧＰＳ Ｓｉｇｎａｌ）」なる名称の米国特許出願第１０／７５９，６７７号の一部継続出願である。米国特許出願第１０／７５９，６７７号は、現在は米国特許第６，７７８，１３６号である２００１年１２月１３日出願の「ＧＰＳ信号の迅速な捕捉（Ｆａｓｔ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ａ ＧＰＳ Ｓｉｇｎａｌ）」なる名称の米国特許出願第１０／０１７，１１５号の継続出願である。これらの出願は全て、全体を参照により本願に援用されている。

本願は、２００５年３月２４日出願の「ネットワークを通じて位置ベースのサービスを提供するためのシステム（Ａ Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｏｒ Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｏｖｅｒ Ａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）」なる名称の米国特許出願第１１／０８９，４５５号の一部継続出願でもある。米国特許出願第１１／０８９，４５５号は、米国特許出願第１０／８８５，５０７号の一部継続出願である。これらの出願は全て、全体を参照により本願に援用されている。

本願は、２００４年１２月２２日出願の「衛星測位によって支援された通信システムの選択（Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ａｉｄｅｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）」なる名称の米国特許出願第１１／０２２，２９４号の一部継続出願でもある。米国特許出願第１１／０２２，２９４号は、米国特許出願第１０／８８５，５０７号の一部継続出願である。これらの出願は全て、全体を参照により本願に援用されている。

本願は、２００２年８月７日出願の「移動ＧＰＳ端末のためのＧＰＳベース測位システム（ＧＰＳ Ｂａｓｅｄ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ＧＰＳ Ｔｅｒｍｉｎａｌｓ）」なる名称の米国特許出願第１０／２１３，７６７号の一部継続出願でもある。米国特許出願第１０／２１３，７６７号は、現在は米国特許第６，４６２，７０８号である２００１年４月５日出願の「移動ＧＰＳ端末のためのＧＰＳベース測位システム（ＧＰＳ Ｂａｓｅｄ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ＧＰＳ Ｔｅｒｍｉｎａｌｓ）」なる名称の米国特許出願第０９／８２８，０６６号の継続出願である。これらの出願は全て、全体を参照により本願に援用されている。

本願は、２００２年７月１８日出願の「ＧＰＳシステムのためのトラッカアーキテクチャ（Ｔｒａｃｋｅｒ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ＧＰＳ Ｓｙｓｔｅｍ）」なる名称の米国特許出願第１０／１９９，２５３号の一部継続出願でもある。米国特許出願第１０／１９９，２５３号は、米国特許法第１１９条（ｅ）項の下で２００１年７月１８日出願の「ＧＰＳシステムのためのトラッカアーキテクチャ（Ｔｒａｃｋｅｒ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ＧＰＳ Ｓｙｓｔｅｍ）」なる名称の米国仮特許出願第６０／３０６，６２０号に基づく優先権を主張する。これら全ての出願が、参照によりその全体を本願に援用されている。

本願は、２００５年６月６日出願の「ホストベース衛星測位システム（Ｈｏｓｔ Ｂａｓｅｄ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ）」なる名称の米国特許出願第１１／１４９，４３８号の一部継続出願でもある。米国特許出願第１１／１４９，４３８号は、２００２年１０月１０日出願の「ホストベース衛星測位システム（Ｈｏｓｔ Ｂａｓｅｄ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ）」なる名称の米国特許出願第１０／２６９，９１４号の継続出願である。これらの出願は全て、全体を参照により本願に援用されている。

本願は、２００２年１０月１０日出願の「階層化ホストベース衛星測位解法（Ｌａｙｅｒｅｄ Ｈｏｓｔ Ｂａｓｅｄ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ）」なる名称の米国特許出願第１０／２６９，１０５号の一部継続出願でもある。米国特許出願第１０／２６９，１０５号は、参照によりその全体を本願に援用されている。

本願は、２００２年１０月１０日出願の「ホストベース衛星測位解法におけるナビゲーション処理（Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｉｎ Ｈｏｓｔ Ｂａｓｅｄ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ）」なる名称の米国特許出願第１０／２６９，１０４号の一部継続出願でもある。米国特許出願第１０／２６９，１０４号は、参照によりその全体を本願に援用されている。

（技術分野）
本発明は、全地球測位（ＧＰＳ）受信機に関し、特に、無線ネットワークと共に用いるためのマルチモードＧＰＳ受信機に関する。

双方向無線機、携帯テレビ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯（セルラー）電話（一般に「移動電話」および／または「セル電話」としても知られている）、衛星無線受信機ならびに全地球測位システム（ＧＰＳ）などの無線装置の世界的な利用が、急速に増大している。パーソナル通信システム（ＰＣＳ）装置を始めとする携帯電話は、一般的なものとなった。音声、データおよびインターネットアクセスなどの他のサービスを提供するこれらの無線装置の利用によって、セルラーシステムユーザに多くの利便が提供された。さらに、多くの無線サービスプロバイダによって提供される機能の数は、従来の固定電話サービスプロバイダによって提供される機能にますます一致しつつある。キャッチホン、自動転送、発呼者識別（発呼者Ｉ．Ｄ．）、三者通話、データ伝送などの機能が、固定および無線サービスプロバイダの両方によって、広く一般に提供される。これらの機能は、通常、無線装置および固定電話の両方で、同じように動作する。

さらに、双方向ページング、基幹無線、警察、消防および救急医療部門によって利用される特殊化移動体無線（ＳＭＲ）などの他の無線通信システムも、一般的な移動通信手段になった。

ＧＰＳシステム（衛星測位システム（ＳＰＳ）または航法衛星システムとしても知られている）も、一般的なものとなった。ＧＰＳシステムは、通常は、衛星（スペースビークル（ＳＶ）としても知られている）ベースのナビゲーションシステムである。ＧＰＳシステムの例には、限定するわけではないが、米国海軍航行衛星システム（ＮＮＳＳ）（ＴＲＡＮＳＩＴとしても知られている）、ＬＯＲＡＮ、Ｓｈｏｒａｎ、Ｄｅｃｃａ、ＴＡＣＡＮ、ＮＡＶＳＴＡＲ、全地球衛星航法システム（ＧＬＯＮＡＳＳ）として知られているＮＡＶＳＴＡＲに対するロシアの対応物、および提案されている「ガリレオ（Ｇａｌｉｌｅｏ）」プログラムなどの任意の将来の西欧のＧＰＳが含まれる。例として、米国ＮＡＶＳＴＡＲ・ＧＰＳシステムは、Ｈｏｆｍａｎｎ−Ｗｅｌｌｅｎｈｏｆ、ＬｉｃｈｔｅｎｅｇｇｅｒおよびＣｏｌｌｉｎｓによる「ＧＰＳ Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ」、第５版、改訂版、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ Ｗｉｅｎ、ＮｅｗＹｏｒｋ、２００１、に説明されている。この文献は、参照によりその全体が本願に援用されている。

典型的には、ＧＰＳ受信機は、衛星ベースの無線ナビゲーションシステムから無線伝送を受信し、これらの受信された伝送を用いて、ＧＰＳ受信機の位置を決定する。ＧＰＳ受信機の位置は、ＧＰＳ受信機から既知のＧＰＳ衛星位置を有する３つのＧＰＳ衛星までの確定された距離を用いて、よく知られた交差概念を適用することによって決定できることは、当業者に理解されよう。

一般に、ＧＰＳ衛星ベースの無線ナビゲーションシステムにおける各ＧＰＳ衛星は、その位置情報および軌道情報を含む無線伝送を放送する。例として、より具体的には、米国のＧＰＳシステムにおける周回軌道ＧＰＳ衛星のそれぞれには、４つの高精度の原子時計（すなわち２つのセシウムおよび２つのルビジウム）が含まれる。これらのクロックによって、正確なタイミングパルスが供給され、これらのパルスが、２つの一意の２進符号（擬似ランダムノイズ（ＰＲＮ）または擬似ノイズ（ＰＮ）符号としても知られている）を生成する際に利用され、これらの符号が、ＧＰＳ衛星から地球に伝送される。これらのＰＮ符号によって、ＧＰＳ衛星群における特定のＧＰＳ衛星が識別される。

各ＧＰＳ衛星はまた、ＧＰＳ衛星の正確な軌道を完全に定義する、デジタル的に符号化されたエフェメリスデータセットを伝送する。エフェメリスデータは、任意の時刻にＧＰＳ衛星がどこに存在するかを示し、その位置は、正確な緯度および経度測定におけるＧＰＳ衛星の地上航跡として特定可能である。エフェメリスデータにおける情報は、符号化され、ＧＰＳ衛星から伝送されて、任意の時刻における地球上空のＧＰＳ衛星の正確な位置を正確に識別する。

一般に、ＧＰＳシステムでは、４つの変数、すなわちｘ、ｙおよびｚ座標によって定義される位置と時刻（ｘ、ｙ、ｚおよびｔ）が存在する。これらの変数は、三角測量技術および正確なシステムクロックを用いることによって決定され、ＧＰＳ受信機によりまたはＧＰＳ受信機においてなされる距離、距離変化率および擬似距離の測定を通してＧＰＳ受信機の位置を決定する。ｘ、ｙ、ｚおよびｔ変数を正確に決定するためには、４つの変数について解かれる４つの連立方程式を提供するために４つのＧＰＳ衛星信号が通常必要とされる。

これらのＧＰＳ衛星は、ＧＰＳ受信機に、たとえば緯度、経度および高度によって表現される自身の位置を決定する能力を提供するように、主に構成される。これは、通常、ＧＰＳ受信機からＧＰＳ衛星までの測定距離を利用した後方交会法プロセスによって達成される。

例として、ＧＰＳ受信機が、ＧＰＳシステム時刻に正確に設定されたクロックを利用する場合には、ＧＰＳ受信機から各ＧＰＳ衛星までの真の間隔（すなわち距離）は、符号化されたＧＰＳ衛星信号がＧＰＳ受信機に到達するのに要する時間を記録することによって、正確に測定することが可能である。各距離は、中心が所定のＧＰＳ衛星である球の表面を定義し、少なくとも３つのＧＰＳ衛星のこれらの球の交点が、緯度、経度および高度などの３つの未知数を明らかにする。

残念なことに、ＧＰＳ受信機は、通常は、ＧＰＳシステム時刻におおよそで設定される安価な水晶発振クロックを用いる。したがって、これらのクロックは、真のＧＰＳシステム時刻からオフセットされ、このオフセットのために、ＧＰＳ衛星までの測定距離は、「真」の距離と異なる。これらの距離は、通常は「真」の距離にＧＰＳ受信機クロック誤差またはバイアスに起因する距離補正を加えたものに等しいので、「擬似距離」として知られていることは、当業者には理解されよう。一般に、４つの未知数を解くためには、４つの同時に測定された擬似距離が必要である。なぜなら、これらの４つの未知数には、３つの未知数である緯度、経度および高度に加えて、ＧＰＳ受信機クロックバイアス（「時間曖昧性」としても知られている）が含まれるからである。２００３年９月９日に特許付与された「過剰決定ナビゲーション解を用いたＧＰＳにおける時間曖昧性の解決（Ｒｅｓｏｌｖｉｎｇ Ｔｉｍｅ Ａｍｂｉｇｕｉｔｙ ｉｎ ＧＰＳ Ｕｓｉｎｇ Ｏｖｅｒ−ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ）」なる名称の米国特許第６，６１８，６７０号に説明された解決法などの多くの周知の技術を、時間曖昧性の影響を低減するために用いてもよい。米国特許第６，６１８，６７０号は、参照によってその全体が本願に援用されている。

これらの技術のますます広範囲な利用と共に、現在の傾向としては、ＰＤＡ、携帯電話、携帯型のコンピュータ、ラジオ、衛星ラジオ、基幹無線、ＳＭＲ、自動車、双方向ページャなどを始めとする広範囲な電子装置およびシステムへＧＰＳサービスを組み込むことが求められている。同時に、電子装置の製造業者は、コストを低減し、できる限り最もコスト的に魅力のある製品を消費者のために製造するように絶えず努力している。

携帯電話通信において、携帯電話とＧＰＳ受信機の統合についての関心は、ひとたび「９１１」コールなどの緊急通報が所定の携帯電話によって発信された場合に、５０フィート以内でその携帯電話の位置を特定できるようにすべきという新しい連邦通信委員会（ＦＣＣ）の要求（エンハンスト（Ｅｎｈａｎｃｅｄ）９１１（Ｅ９１１）とも呼ばれる）に由来する。緊急事態が発生した場合に、人々は、地上電話（または「固定電話」としても知られている）で９１１をダイヤルし、呼が発信された地上電話の位置を自動的に識別できる緊急センタと連絡をとることに慣れている。

残念なことに、携帯電話などの無線装置は、それらの位置を積極的に入力するかまたは説明する人なしには、それらの位置を伝えることができない。これを受けて、合衆国議会は、ひとたびＥ９１１などの緊急通報が所定の携帯電話によって発信された場合に、５０フィート以内で携帯電話の位置を特定できるようにすべきという要求をＦＣＣを通して定めた。この種の位置データは、警察、救急医療従事者、ならびに他の法執行職員および公務員だけでなく、特定の携帯電話の位置を決定する法的権利を有する必要があり得る他の機関をも支援することになる。しかしながら、Ｅ９１１サービスは、９１１コールが固定電話で動作するのとは異なるように、無線装置で動作する。

９１１コールが固定電話から発信された場合には、９１１受信センタは、呼を受信して呼の発信元を決定する。発呼者が、当人の位置を識別できないかまたは忘れた場合であっても、９１１受信センタは、呼が、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）から発信された位置を得て、呼の位置に緊急要員を送ることができる。

代わりに、Ｅ９１１コールが、携帯電話などの無線装置から発信された場合には、Ｅ９１１受信センタは、呼を受信するが、呼の発信元を決定することができない。発呼者が当人の位置を識別できないかまたは忘れた場合には、Ｅ９１１受信センタは、無線ネットワークがＰＳＴＮと異なるので、呼の位置を得ることができない。現在、Ｅ９１１受信センタができる最善のことは、呼が発信されたセルサイトの位置を決定することである。残念なことに、無線ネットワークシステムにおける典型的なセルサイトは、直径約３０マイルのエリアをカバーする。位置のさらに微細な区別は、発呼無線装置の電力設定によって、デジタルネットワークにおいて決定可能である。しかし、これでも、何マイルもカバーするエリアがもたらされる。

この問題に対する提案された解決法には、ＧＰＳ受信機を携帯電話に統合することが含まれる。この提案された解決法の追加的利点は、次のことである。すなわち、統合されたＧＰＳ受信機によって生成されたいかなるＧＰＳデータも、携帯電話ユーザが位置を特定しようと試みている他の位置または他の携帯電話の方角、緯度および経度位置、他の目標物に対する携帯電話ユーザの相対的位置の決定、インターネットマップまたは他のＧＰＳマッピング技術を介した携帯電話ユーザへの指示等のために、携帯電話ユーザが利用可能だということである。かかるデータは、Ｅ９１１コール以外にも役立つ可能性があり、携帯電話およびＰＣＳ加入者に非常に有用であろう。

ＧＰＳ受信機と携帯電話通信の統合を現在推進する例として、Ｋｒａｓｎｅｒに付与された米国特許第５，８７４，９１４号（参照によって本願に援用されている）が、次の方法を説明している。すなわち、基地局（移動電話交換局（ＭＴＳＯ）としても知られている）が、ドップラー情報を含むＧＰＳ衛星情報を、セルラーデータリンクを用いてリモートユニット（携帯電話など）に伝送し、ＧＰＳ衛星エフェメリス情報を受信も利用もせずに、捕捉したＧＰＳ衛星への擬似距離を計算する方法である。

しかしながら、Ｋｒａｓｎｅｒのアプローチは、ＧＰＳ専用のデータ供給ウェアハウスに接続できるデータリンク数によって制限される。ＧＰＳデータを要求している携帯電話またはＰＣＳユーザのそれぞれにＧＰＳ情報を配信する追加要件を管理するために、システムハードウェアをアップグレードする必要がある。これらの追加要件は、無線システムによって管理および配信される通常の音声およびデータトラフィックを扱うための要件の上にさらに積み上げられる。

ＧＰＳシステムと無線ネットワークとの間の支援に関係する別の特許は、Ｓｃｈｕｃｈｍａｎらに付与された米国特許第５，３６５，４５０号（参照によって本願に援用されている）である。Ｓｃｈｕｃｈｍａｎによれば、ＧＰＳ受信機がＧＰＳ衛星を捕捉して追跡するためには、携帯電話システムを通したエフェメリス支援が必要とされる。しかしながら、携帯電話および他の無線ネットワークは、移動ＧＰＳ受信機にエフェメリス支援を提供する能力を常に有するとは限らない。

したがって、携帯電話およびＰＣＳ加入者を含む無線通信システムへＧＰＳデータを効率的に配信することが当該技術分野において求められている。また、ＧＰＳに対応した携帯電話およびＰＣＳ電話が待望されている。さらに、携帯電話／ＰＣＳ加入者（すなわちユーザ）による利用のためにＧＰＳ衛星データを受信可能な、ＧＰＳに対応した携帯電話およびＰＣＳ電話が待望されている。さらに、地理的に隣接した基地局を必要とすることなく、Ｅ９１１を始めとする多くの用途のためにＧＰＳ情報を利用しかつ／または携帯電話ユーザへ供給できる大きなセルラーシステムが待望されている。

地上位置サーバおよび無線通信装置を含み得る支援型位置通信システム（ＡＬＣＳ）を説明する。地上位置サーバは、少なくとも１つの全地球測位システム（ＧＰＳ）衛星から少なくとも１つの信号を受信することができ、無線通信装置は、ＧＰＳ受信機セクションを含んでもよい。ＧＰＳ受信機セクションは、無線通信装置の地上位置を決定するために、スタンドアロンモードと少なくとも１つの他のモードとの間で選択的に切り替えることができる。少なくとも１つの他のモードには、自律モード、ネットワーク支援モード、逆支援モード、拡張自律モード、およびネットワーク中心モードを含んでもよい。無線通信装置は、無線通信装置の決定された地上位置を、地上位置サーバへ選択的に送信することができる。

また、支援型位置通信装置（ＡＬＣＤ）を説明する。ＡＬＣＤには、ＧＰＳ受信機を有する位置決定セクション、および位置決定セクションと信号通信する通信セクションが含まれる。位置決定セクションは、位置関連信号を受信し、受信した位置関連信号からＡＬＣＤの地上位置を決定することができ、位置決定セクションは、ＡＬＣＤの地上位置を決定するために、ＧＰＳスタンドアロンモードと少なくとも１つの他のモードとの間で選択的に切り替え可能であり、少なくとも１つの他のモードには、ＧＰＳ自律モード、ＧＰＳネットワーク支援モード、ＧＰＳネットワーク中心モード、逆支援モード、ネットワークベースおよび拡張自律モードが含まれる。通信セクションは、外部の位置支援ソースから位置支援情報を受信できるが、この場合に、位置支援ソースは、ＡＬＣＤの外部に位置している。

本発明の他のシステム、方法、特徴および利点は、添付の図面および以下の詳細な説明の検討により、当業者に明らかになるであろう。全てのかかる追加的なシステム、方法、特徴および利点は、本願の明細書の記載に含まれており、本発明の範囲内に含まれており、かつ添付の特許請求の範囲によって保護されることを意図するものである。

本発明は、添付の図面を参照することで、よりよく理解することができる。図面における構成要素は、必ずしも縮尺が一致しておらず、代わりに、本発明の原理を示すために強調が用いられている。図面において、同一の参照符号は、異なる図面にわたって対応する部分を示している。

以下の好ましい実施形態の説明において、本願の一部を形成すると共に、本発明を実施可能な特定の実施形態を例示として示す添付の図面を参照する。本発明の範囲を逸脱せずに、他の実施形態を用いてもよく、また構造的な変更を加えられることを理解されたい。

（概要）
ＧＰＳシステムに衛星測位システム（ＳＰＳ）および／または航法衛星システムが含まれることは、当業者に理解されよう。一般に、ＧＰＳシステムは、通常は、衛星（スペースビークル（ＳＶ）としても知られている）ベースのナビゲーションシステムである。ＧＰＳシステムの例には、限定するわけではないが、米国海軍航行衛星システム（ＮＮＳＳ）（ＴＲＡＮＳＩＴとしても知られている）、ＬＯＲＡＮ、Ｓｈｏｒａｎ、Ｄｅｃｃａ、ＴＡＣＡＮ、ＮＡＶＳＴＡＲ、全地球衛星航法システム（ＧＬＯＮＡＳＳ）として知られているＮＡＶＳＴＡＲに対するロシアの対応物、および提案されている「ガリレオ（Ｇａｌｉｌｅｏ）」プログラムなどの任意の将来の西欧のＧＰＳが含まれる。例として、米国ＮＡＶＳＴＡＲ・ＧＰＳシステムは、Ｈｏｆｍａｎｎ−Ｗｅｌｌｅｎｈｏｆ、ＬｉｃｈｔｅｎｅｇｇｅｒおよびＣｏｌｌｉｎｓによる「ＧＰＳ Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ」、第５版、改訂版、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ Ｗｉｅｎ、ＮｅｗＹｏｒｋ、２００１、に説明されている。この文献は、参照によりその全体が本願に援用されている。

ＧＰＳシステムコンポーネントを無線通信システム（セルラー、ページング、双方向ページング、携帯情報端末（ＰＤＡ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−ＦｉおよびＰＣＳシステムを含んでもよい）と統合する場合には、ＧＰＳシステムは、通常の無線通信システムユーザが遭遇するであろう条件下で、ＧＰＳ衛星を捕捉および追跡する能力を有するべきである。これらの条件のいくつかには、屋内での使用、および（超高層ビルのために衛星が視界から遮られる都心区域など）上空の視界が制限された密集した市街地での使用を含むであろう。これらの条件は、通常は、地上無線通信システムにおいては対処できるが、ＧＰＳシステムにとっては困難な環境である。たとえば、ＧＰＳシステムに配信されるいかなる外部情報も用いることなく、ＧＰＳ受信機がＧＰＳ衛星からの信号を捕捉し、衛星を追跡し、必要に応じてナビゲーションを実行する従来の「ＧＰＳスタンドアロン」モードでは、通常のＧＰＳ受信機は、初回測位時間（ＴＴＦＦ）が長いという問題があり、さらに、屋内または上空の視界が制限された条件下では、ＧＰＳ衛星信号を捕捉する能力が制限されている。たとえいくらかの追加情報があっても、ＴＴＦＦ時間は、３０秒を超える可能性がある。なぜなら、エフェメリスデータは、ＧＰＳシステム自体から取得されなければならず、またＧＰＳシステムが、通常は、エフェメリスデータを確実に捕捉するために、強いＧＰＳ信号を必要とするからである。これらの条件は、通常、測位の利用可能性における信頼性だけでなく、たとえば携帯電話などの無線通信装置内の電力消費に影響する。

これらの問題を克服するために、様々な要因に応じて多数の動作モードを可能にする支援型位置通信装置（ＡＬＣＤ）を説明する。ＡＬＣＤは、携帯電話、ページング装置、双方向ページャ、ＰＤＡ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ対応装置、Ｗｉ−Ｆｉ対応装置、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、非移動装置および／またはＰＣＳシステムであってもよい。ＡＬＣＤはまた、たとえば携帯電話、ページング装置、双方向ページャ、ＰＤＡ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ対応装置、Ｗｉ−Ｆｉ対応装置、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、非移動装置および／またはＰＣＳシステムなどの装置内の半導体集積回路（すなわち、チップまたはチップセット）であってもよい。

ＡＬＣＤは、ＧＰＳスタンドアロンモード、ＧＰＳ自律モード、ＧＰＳネットワーク支援モード、ＧＰＳネットワーク中心モード、逆支援モード、ネットワークベースおよび拡張支援モードで動作可能である。これらの多数の動作モードによって、ＡＬＣＤは様々な環境で動作することが可能になり、外部ネットワークもしくは外部支援装置へまたはそこから「支援」情報を受信および／または送信することが可能になる。

ＡＬＣＤには、ＧＰＳ受信機を有する位置決定セクションおよび／または通信セクションが含まれる。また例として、ＡＬＣＤは、位置決定セクションにおけるＧＰＳ受信機が強い信号を受信して最近のエフェメリスもしくはアルマナックデータを有する場合か、または正確な位置が必要でない場合には、「ＧＰＳスタンドアロン」モードで利用してもよい。ＧＰＳスタンドアロンモードにおいて、位置決定セクションは、いかなる支援を受けず、したがって、いかなる利用可能な外部ネットワークまたは外部支援装置からも独立して動作する。ＧＰＳスタンドアロンモードでは、位置決定セクションにおけるＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ衛星信号を捕捉し、これらの信号を用いてＡＬＣＤの位置を決定する。ＧＰＳ受信機はまた、ＡＬＣＤにおける追跡機能および必要に応じてナビゲーション機能のために、ＧＰＳ衛星信号を利用してもよい。ＡＬＣＤの決定された位置は、位置決定セクションの内部で、または位置決定セクションの外部かつＡＬＣＤ内の通信セクションの内部で利用してもよい。

別の例において、ＡＬＣＤは、ここでもＡＬＣＤ内のＧＰＳ受信機がＧＰＳ衛星から強い信号を受信して最近のエフェメリスもしくはアルマナックデータ有する場合か、または正確な位置が必要でない場合には、「ＧＰＳ自律」モードで利用してもよい。ＧＰＳスタンドアロンモードと同様に、ＧＰＳ自律モードでは、ＡＬＣＤにおける位置決定セクションは、いかなる支援を受けず、したがって、いかなる利用可能な外部ネットワークまたは外部支援装置からも独立して動作する。ＧＰＳ自律モードでは、ＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ衛星信号を捕捉し、これらの信号を用いてＡＬＣＤの位置を決定する。ＧＰＳ受信機はまた、追跡機能および必要に応じてナビゲーション機能のために、ＧＰＳ衛星信号を利用してもよい。しかしながら、決定された位置をＡＬＣＤの内部だけで利用する代わりに、ＧＰＳ自律モードでは、ＡＬＣＤは、ＡＬＣＤの決定された位置を、地上位置サーバまたは他の同様の装置を含み得る外部ネットワークにも伝送する。

同様に、さらに別の例において、ＡＬＣＤは、ここでもＧＰＳ受信機が強い信号を受信して最近のエフェメリスまたはアルマナックデータ有する場合か、または正確な位置が必要でない場合には、「逆支援」モードで利用してもよい。ＧＰＳ自律モードおよびＧＰＳスタンドアロンモードと同様に、逆支援モードでは、ＡＬＣＤにおける位置決定セクションは、いかなる支援を受けず、したがって、いかなる利用可能な外部ネットワークまたは外部支援装置からも独立して動作する。逆支援モードにおいて、ＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ衛星信号を捕捉し、これらの信号を用いてＡＬＣＤの位置を決定する。位置決定セクションにおけるＧＰＳ受信機はまた、追跡機能および必要に応じてナビゲーション機能のために、ＧＰＳ衛星信号を利用してもよい。しかしながら、決定された位置をＡＬＣＤの内部で利用する代わりに、逆支援モードでは、ＡＬＣＤは、ＧＰＳ受信機における様々なタイプの測定情報を、外部ネットワークに伝送する。

さらに別の例において、ＡＬＣＤは、ＡＬＣＤが屋内で使用されるときなど、ＡＬＣＤにおけるＧＰＳ受信機が十分に強いＧＰＳ信号を受信できない場合には、「ＧＰＳネットワーク支援」モードで動作してもよい。位置決定セクションは、外部ネットワークまたは外部支援装置によって供給される追加情報を用いて、位置決定セクションがＧＰＳ受信機によって受信されたＧＰＳ信号を用いて捕捉し、追跡し、かつ／またはナビゲートするのを無線通信システムなどの外部ネットワークが助ける（すなわち「支援する」）ことができる、この異なる動作モードに切り替わってもよい。追加情報には、アルマナックもしくはサブアルマナック情報、粗い位置情報、ドップラーデータ、捕捉した衛星位置、時刻および周波数支援、受信無線信号強度、またはＧＰＳ受信機が捕捉、ナビゲートもしくは追跡するために必要とする情報の取得の際に、ＧＰＳ受信機を支援する他の支援が含まれる。ＧＰＳネットワーク支援モードアプローチは、「ＧＰＳネットワーク中心」モード（他の公知文献では、「ＧＰＳモバイルベース」モードまたは「ネットワークアシスト」モードとしても知られている）とは異なる。なぜなら、ＧＰＳネットワーク支援モードアプローチでは、ＡＬＣＤにおけるＧＰＳ受信機は、ＡＬＣＤの位置を特定するために必要な位置および追跡情報を単独で捕捉することができるからである。

さらに、別の例において、ＡＬＣＤは、ＡＬＣＤがさらにより厳しい信号受信環境で利用されており、ＡＬＣＤにおけるＧＰＳ受信機がＧＰＳ信号を受信できない状況において、「ネットワークベース」モードで動作することができる。したがって、ＡＬＣＤにおける位置決定セクションは、外部ネットワークに完全に依存して任意の測位情報を取得してもよい。通常は、ネットワークベースモードは、ＧＰＳまたは他のＧＰＳ衛星情報を用いることなく、位置を計算する。ＡＬＣＤの位置は、セルラー送信塔、到達時間差（ＴＤＯＡ）技術、非セルラー無線ネットワークなどのネットワーク資源から導き出される。

さらに、別の例において、ＡＬＣＤは、ＡＬＣＤにおけるＧＰＳ受信機が性能において制約されているか、またはＡＬＣＤの位置がネットワーク上で計算される状況において、ＧＰＳネットワーク中心モードで動作してもよい。したがって、ＡＬＣＤは、位置決定セクションで信号を受信し、位置関連データを、最終的な位置計算のためにネットワークへ伝送する。このモードはまた、「モバイル支援」モードとして知られている。

同様に、さらに別の例において、ＡＬＣＤは、ＡＬＣＤが厳しい信号受信環境で利用されており、ＧＰＳ信号を少しも受信できない状況において、拡張自律モードで動作してもよい。拡張自律モードにおいて、ＡＬＣＤは、様々なタイプの外部位置支援ソース／装置または外部ネットワークを利用して、いかなるＧＰＳ情報からも完全に独立した位置情報を取得してもよい。拡張自律モードでは、ＡＬＣＤは、ＧＰＳまたは他のＧＰＳ衛星情報を用いずに、その位置を計算する。ＡＬＣＤの位置は、コンピュータネットワーク、通信ネットワーク、無線ネットワーク、または位置情報を伝送可能な外部装置などのネットワーク資源から導き出される。

ＡＬＣＤは、ユーザが選択した基本設定または要求と同様に、いくつかの変数に基づいて、これらの動作モード間で切り替わってもよい。またＡＬＣＤは、ローカルもしくはリモート制御を介して、またはＡＬＣＤに与えられた自動もしくは手動コマンドを介して、切り替わってもよい。

（ＧＰＳアーキテクチャ）
図１は、通信セクション（図示せず）と自身の位置決定セクション（図示せず）内に配置されたＧＰＳ受信機（図示せず）を有するＡＬＣＤ１０２を利用する支援型位置通信システム（ＡＬＣＳ）１００の実装例である。図１に示すように、動作中に、ＡＬＣＤ１０２は、基地局１０６および無線伝送経路１０８を介して、無線ネットワーク１０４と信号通信し、また信号通信経路１１２、１１４、１１６および１１８を介して、ＧＰＳ衛星群１１０の少なくとも１つのＧＰＳ衛星と信号通信する。４つのＧＰＳ衛星１２０、１２２、１２４および１２６だけが示されているが、ＧＰＳ衛星１２０、１２２、１２４および１２６が、ＡＬＣＤ１０２から見ることのできる、ＧＰＳ衛星群１１０の任意の数のＧＰＳ衛星であってもよいことは、当業者に理解されよう。

ＡＬＣＤ１０２には、位置決定セクション（図示せず）におけるＧＰＳ受信機（図示せず）と、通信セクション（図示せず）における、「呼処理」セクションとしても知られている無線処理セクション（図示せず）との両方を含んでもよい。ＡＬＣＤ１０２内のＧＰＳ受信機は、信号通信経路１１２、１１４、１１６および１１８を介して、ＧＰＳ衛星群１１０からＧＰＳ信号を受信可能であり、ＡＬＣＤ１０２の通信セクションは、信号通信経路１０８および基地局１０６を介して、無線ネットワーク１０４から無線通信信号を受信可能である。いくつかの実装において、ＡＬＣＤ１０２はまた、信号通信経路１０８および基地局１０６を介して、無線通信信号を無線ネットワーク１０４に送信することができる。ＡＬＣＤ１０２は、携帯電話（無線ハンドセット、セル電話、移動電話としても知られている）などの無線装置か、または限定するわけではないが、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ページャ、コンピュータ、双方向無線機、基幹無線、特殊化移動体無線（ＳＭＲ）もしくは位置情報を決定されるのが望ましい任意の他の装置を含む任意の他のタイプの移動装置であってもよい。ＡＬＣＤ１０２はまた、無線装置内に配置された半導体集積回路（すなわちチップ）、または無線装置内に配置された半導体集積回路の組み合わせ（すなわちチップセット）であってもよい。チップまたはチップセットの例には、ＧＰＳ受信機およびトランシーバを有する任意の集積回路を含んでもよく、これらのＧＰＳ受信機およびトランシーバには、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、およびデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を含んでもよい。携帯電話の場合には、ＡＬＣＤ１０２は、任意の伝送方式を用いて、任意の無線周波数（ＲＦ）帯域で動作する通信セクションのセルラートランシーバを用いてもよく、これらの任意の伝送方式には、限定するわけではないが、ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ−２０００、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、ＡＭＰＳ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｗｉ−Ｆｉ、および／またはこれらの伝送方式か同様の方式の任意の組み合わせもしくは拡張が含まれる。

図２は、図１に示すＡＬＣＤ１０２の実装例のブロック図である。ＡＬＣＤ１０２（図２）には、通信セクション２００および位置決定セクション２０２の両方が含まれる。無線通信セクション２００には、無線用途のための処理機能を実現する呼処理（ＣＰ）セクション（図示せず）を含んでもよく、また無線トランシーバを含んでもよい。たとえば、携帯電話の場合には、ＡＬＣＤ１０２には、セルラートランシーバを備えたＣＰセクションが含まれるであろう。位置決定セクション２０２には、ＧＰＳ衛星群１１０からの衛星伝送２０６を受信するためのＧＰＳ受信機２０４が含まれる。位置決定セクション２０２にはまた、以下で説明するような非ＧＰＳ位置支援情報を受信できる非ＧＰＳ受信機を含んでもよい。位置決定セクション２０２は、ＡＬＣＤ１０２のために位置計算機能を実行する。通信セクション２００の技術を位置決定セクション２０２の技術と統合することによって、ＡＬＣＤ１０２は、２つの主なサービスシステム、すなわち、携帯電話サービスなどの無線装置のサービスシステムと、ＡＬＣＤ１０２の位置情報を提供するＧＰＳ受信機のサービスシステムを提供する。この統合によって、連邦通信委員会（ＦＣＣ）のＥ９１１要件を満たすことを始めとして多くの利点が提供されることが、当業者に理解されよう。

ＡＬＣＤ１０２内で、または代替としてＡＬＣＤ１０２とＡＬＣＤ１０２の外部付属装置（図示せず）との間で、通信セクション２００および位置決定セクション２０２間の通信が行なわれる。これらの通信によって、信号は、通信セクション２００から位置決定セクション２０２へ転送されることが可能になり、またこれらの通信は、シリアル通信リンク２０８およびハードウェアライン２１０で行なわれるが、必要に応じて他の接続手段もまた用いてもよい。

例として、通信セクション２００および位置決定セクション２０２は、同じデジタルプロセッサ（図示せず）および他の回路を共有してもよい。かかる場合には、セクション間の通信は、タスク間通信によって行なってもよく、また通信セクション２００と位置決定セクション２０２との間の任意の時刻および周波数転送など、ある一定のデータ転送は、ハードウェアライン２０８を用いるのではなく、回路の内部で行なわれるか、または回路設計次第で、潜在的に転送が必要とされないであろう。

図３に、ＡＬＣＳ３００アーキテクチャの実装例を示す。ＡＬＣＳ３００アーキテクチャは、Ｅ９１１および地上位置サービスの実装のために、ＡＬＣＤ３０２の様々な実装をサポートするＧＰＳ技術を利用する。低価格、低電力、高性能および高精度のＧＰＳ受信機および無線ネットワーク通信サービスを利用することによって、ＡＬＣＳ３００は、信頼性が高く経済的な解決法をＡＬＣＤ３０２に提供する。ＡＬＣＳ３００は、ＧＰＳスタンドアロンモード、ＧＰＳ自律モード、ＧＰＳネットワーク支援モード、ＧＰＳネットワーク中心モード、逆支援モード、ネットワークベースおよび拡張支援モードを始めとする全てのタイプの地上位置サービスをサポートする。ＡＬＣＳ３００はまた、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＡＭＰおよびページャシステムさえ含む広範囲な無線通信技術に対応する。

図３において、ＡＬＣＳシステム３００の実装例には、ＧＰＳ衛星３０４（地球周回軌道にあるＧＰＳ衛星群の例示である）、ＧＰＳ受信機を含むＡＬＣＤ３０２、基地局３０６、地上位置（サーバ）サービスセンタ３０８、地上位置エンドアプリケーション３１０、および緊急応答機関（ＰＳＡＰ）３１２を含んでもよい。

動作例において、ＧＰＳ衛星３０４は、ＡＬＣＤ３０２および地上位置サーバ３０８で受信されるスペクトル拡散信号３１４を伝送する。説明を容易にするために、他のＧＰＳ衛星を示していないが、他のＧＰＳ衛星もまた、ＡＬＣＤ３０２および地上位置サーバ３０８によって受信される信号を伝送している。ＡＬＣＤ３０２が、十分に強い信号３１４を受信する場合には、ＡＬＣＤ３０２におけるＧＰＳ受信機は、公知であるＧＰＳシステムの従来の方法で、ＡＬＣＤ３０２の位置を計算することができる。

しかしながら、ＡＬＣＤ３０２が、十分に強い信号３１４を受信できないか、またはＡＬＣＤ３０２の位置を自律的に計算するのに十分な数のＧＰＳ衛星３０２からの信号を受信できない場合であっても、ＡＬＣＤ３０２は、やはり、信号経路３１６を介して基地局３０６と通信することができる。この例において、基地局３０６は、信号３１６を介してＡＬＣＤ３０２へ情報を通信し、ＡＬＣＤ３０２がその位置を計算できるようにしてもよい。代替として、基地局３０６は、ＡＬＣＤ３０２から地上位置サーバ３０８へ情報を通信して、地上位置サーバ３０８が、ＡＬＣＤ３０２の位置を計算できるようにしてもよい。基地局３０６が、ＡＬＣＤ３０２に情報を転送して、ＡＬＣＤ３０２がその位置を計算できるようにする場合に、そのプロセスが「無線支援ＧＰＳ」として知られているのに対して、基地局３０６が、ＡＬＣＤ３０２から地上位置サーバ３０８に情報を転送して、地上位置サーバ３０８がＡＬＣＤ３０２の位置を計算する場合に、そのプロセスは「ネットワーク中心ＧＰＳ」として知られている。

地上位置サービスセンタ（すなわち地上位置サーバ）３０８はまた、信号３１８を介して地上位置アプリケーション３１０と通信し、信号３２０を介してＰＳＡＰ３１２と通信する。これらの信号３１８および３２０は、無線リンク経由か、または固定電話網もしくは他の有線ネットワーク経由であってもよい。

ＡＬＣＳ３００には、ＧＰＳ受信機を備えたＡＬＣＤ３０２と、地上位置ソフトウェアモジュールを有する地上位置サーバ３０８とを含む２つの主なサービスシステムを含んでもよい。さらに、２つのタイプのサポートシステムがある。すなわち、ネットワーク情報転送機構を提供する基地局（ＢＳ）３０６インフラストラクチャと、地上位置ネットワークサービスを始動できるＰＳＡＰ３１２または地上位置エンドアプリケーション３１０システムとである。

ＡＬＣＤ３０２には、ＣＰ機能を実行する通常の通信セクションと、位置計算、擬似距離測定、およびＡＬＣＤ３０２で実行される他のＧＰＳ機能のための位置決定セクションとを含んでもよい。シリアル通信リンクまたは他の通信リンクによって、通信セクションと位置決定セクションとの間の通信が実行され、また一群のハードウェアラインを用いて、これら２つのセクション間で信号を伝送してもよい。

図４は、ＡＬＣＳ４００のエンドツーエンドシステムにおける別の実装例を示す。ＡＬＣＳ４００は、ＧＰＳ衛星群４０６からＧＰＳ信号４０４を受信しているＡＬＣＤ４０２を示す。ＡＬＣＤ４０２には、ＧＰＳ受信機クライアント（図示せず）を有する位置決定セクション４０８と、たとえばＲＳ２３２データリンク４１２によって接続されたＣＰセクション（図示せず）を有する通信セクション４１０とが含まれる。通信セクション４１０は、基地局４１４と通信し、基地局４１４は、携帯および／または携帯／地上電話ネットワーク４１５を介してメインサーバ４１６と通信する。メインサーバ４１６は、通常はＴＣＰ／ＩＰプロトコルを用い、地上または無線ネットワークを介して、地上位置サーバ４１８およびアプリケーション４２０と通信する。

ＧＰＳ信号４０４はまた、一連の基準受信機４２２によって受信されるが、これらの基準受信機４２２は、自身の位置を計算し、かつＧＰＳ信号４０４からデータを抽出する。時刻、ドップラー、周波数などの抽出データは、ＧＰＳ衛星群４０６における全てのＧＰＳ衛星についてＧＰＳデータセンタ４２４に送信される。必要に応じて、地上位置サーバ４１８は、ＡＬＣＤ４０２による使用のために、ＧＰＳデータセンタ４２４からデータを抽出し、そのデータを、ＡＬＣＤ４０２またはアプリケーション４２０に伝送する。メインサーバ４１６はまた、必要に応じてＰＳＡＰ４２６とインタフェースしてもよく、メインサーバ４１６および地上位置サーバ４１８は、所望または必要に応じて、一緒に配置してもよい。

セルラー、ＰＣＳ、双方向ページング、特殊化移動体無線（ＳＭＲ）、ショートメッセージサービス（ＳＭＳ）などの使用されている無線ネットワークに依存して、ＡＬＣＳ４００の物理的実装は、図３および４に示す実装と異なってもよい。図３および４は、あくまで例示を目的としており、他の無線システムへのＡＬＣＳ４００の適用を限定することを意味しない。さらに、ＡＬＣＳ４００は、本発明の範囲から逸脱せずに、固定電話システム、ローカルエリアネットワークなどの有線で接続されたシステムで利用可能である。

図５は、ＡＬＣＳ５００の別の実装例を示す。ＡＬＣＳ５００は、ＧＰＳ衛星群５０４からＧＰＳ信号５０２を受信する。ＡＬＣＤ５０６には、クライアントとも呼ばれるＧＰＳ受信機を有する位置決定セクション５０８と、サーバ５１０と、ＣＰセクション５１２とを含んでもよい。サーバ５１０およびＣＰ５１２は、通信セクション５１４に含まれていてもよい。ＡＬＣＳ５００において、サーバ５１０は、通常、「シンサーバ」として知られている。なぜなら、それは、図４で説明したサーバ（すなわち通信セクション４１０）と同じ能力を有しないからである。ＡＬＣＳ５００はまた、ＧＰＳ基準受信機５１６を利用して、ＧＰＳ衛星群５０４から信号５０２を受信し、ＧＰＳデータをデータセンタ５１８に格納する。この情報は、アプリケーション５２２またはＡＬＣＤ５０６によって要求された場合に、メインサーバ５２０に伝送され、メインサーバ５２０が、サーバ５１０を用いて、ＣＰセクション５１２とクライアント５０８との間でデータを送受信する。ＡＬＣＳ５００は、エフェメリスなどのいくらかの支援データが、ＡＬＣＤ５０６のサーバ５１０に格納され、次に、要求に応じてクライアント５０８に提供されるようにする。

（無線ネットワークを用いたマルチモードＧＰＳ動作）
上記のように、ＡＬＣＳは、信号強度、オペレータの介在、所望のまたは要求されたサービスタイプ、性能への期待（たとえば、ＴＴＦＦが数秒なのか数十秒なのか）などの多くの変数に応じて、異なるモードで動作可能である。各モードの動作は、以下で説明する。

（スタンドアロンモード）
ＧＰＳスタンドアロンモードにおいて、ＡＬＣＤ３０４内に配置された位置決定セクションのＧＰＳ受信機は、基地局３０６および信号経路３１６を介してＡＬＣＤ３０４と信号通信する無線通信ネットワークから独立して動作する。位置決定セクションは、ＧＰＳ信号３１４を捕捉し、これらの信号３１４を用いて、ＡＬＣＤ３０４の位置を決定する。位置決定セクションはまた、追跡および必要に応じてナビゲーション機能のために、ＧＰＳ信号３１４を利用する。ＡＬＣＤ３０４の決定された位置は、ＡＬＣＤ３０４の内部で利用される。

（自律モード）
ＧＰＳ自律モードにおいて、ＡＬＣＤ３０４の位置は、たとえば、セルラーまたは他の通信ネットワークからのいかなる支援もなしに、ＡＬＣＤ３０４における位置決定セクションによって、ＧＰＳスタンドアロンモードと同様の方法で計算される。しかしながら、ＡＬＣＤ３０４の決定された位置をＡＬＣＤ３０４内部で利用する代わりに、ＧＰＳ自律モードでは、ＡＬＣＤ３０４は、ＡＬＣＤ３０４の決定された位置を、無線通信ネットワークを通して、通信ネットワーク（たとえば、地上位置サーバ３０８、アプリケーション３１０、ＰＳＡＰ３１２等）に伝送する。

（ネットワーク支援モード）
ＡＬＣＤ３０２における位置決定セクションが、ＧＰＳ受信機の捕捉、追跡およびナビゲーション機能を「支援」するようないくらかの位置情報を位置決定セクションに配信する無線ネットワークを利用する、異なる動作モードをＡＣＬＳ３００で実行してもよい。かかる情報には、アルマナックまたはサブアルマナック情報、粗い位置情報、ドップラーデータ、捕捉したＧＰＳ衛星の位置、時刻および周波数支援、受信された無線信号の強度（類推によってＧＰＳ信号強度の予想値を得るため）、または捕捉、ナビゲーションもしくは追跡の際にＧＰＳ受信機を助ける他の支援が含まれる。かかる状況は、ＡＬＣＤ３０２が、上空の視界を制限されているか、またはそれ自体では十分なＧＰＳ信号を捕捉できない場合に生じる。その理由は、ＡＬＣＤ３０２が、遮蔽されているか、さもなければマルチパス問題のためにＧＰＳ衛星信号を捕捉できないか、またはＧＰＳ衛星を追跡できないからである。さらに、かかる状況はまた、ＡＬＣＤ３０２からＥ９１１コールが発信されたか、ユーザが非常に短いＴＴＦＦを望むか、もしくはこの追加ネットワーク情報が精度の向上のためにＧＰＳ計算に含まれる場合か、または他の理由などの所定のイベントに条件付けられたユーザによって、開始される場合がある。

ＧＰＳネットワーク支援アプローチは、ＧＰＳネットワーク中心（他の文献ではネットワークアシストモードとも呼ばれる）アプローチとは異なる。なぜなら、ＧＰＳネットワーク支援アプローチでは、位置決定セクションは、最終的に、ＡＬＣＤ３０２の位置を特定するために必要な位置および追跡情報を、単独で捕捉することができるからである。Ｋｒａｓｎｅｒが述べているように、ＧＰＳネットワーク中心アプローチは、無線ネットワーク外で捕捉されたＧＰＳ情報だけを用いて移動装置の位置を決定することができない。なぜなら、位置計算は、ＡＬＣＤ３０２の内部ではなく、無線ネットワーク内の基地局で行なわれるからである。

さらに、ＡＬＣＳ３００と関連して説明するように、ＧＰＳネットワーク支援アプローチは、ひとたび最初の捕捉がなされると、ＧＰＳスタンドアロンモード、ＧＰＳ自律モードまたは他のモード間での切り替えを可能にする。ＧＰＳネットワーク支援モードおよびＡＬＣＳ３００のアーキテクチャによって、弱い信号環境においても、追跡、たとえばＧＰＳ自律モードまたはＧＰＳスタンドアロンモードでなされるべきユーザ位置の連続的な更新が可能になる。ＫｒａｓｎｅｒのＧＰＳネットワークアシストアーキテクチャは、通常は、後続位置を計算するためにネットワークからの支援に依存し続ける。

ＧＰＳネットワーク支援モードは、通常は、弱い信号環境においてＧＰＳ信号を捕捉するために利用されるだけである。ひとたびＧＰＳ信号が捕捉されると、ＡＬＣＤ３０２のＧＰＳ受信機は、ネットワークからの支援なしにＧＰＳ衛星３０４を追跡することができる。ＫｒａｓｎｅｒのＧＰＳネットワークアシストモードは、捕捉と同様に追跡のために、移動装置のＧＰＳ受信機を支援するネットワークを必要とする。

（ネットワークベースモード）
ネットワークベースモードもまた、ＧＰＳ受信機がＧＰＳ信号を少しも受信できない状況で利用可能である。したがって、ＡＬＣＤ３０２は、いずれかの測位情報を捕捉するために無線通信ネットワークに完全に依存し、したがって、無線通信ネットワークによって配信される情報に「集中」している。通常は、ネットワークベースモードは、ＧＰＳまたは他の衛星情報を用いずに、位置を計算する。ＡＬＣＤ３０２の位置は、ネットワーク資源、たとえばセルラー送信塔およびＴＤＯＡ技術から導き出される。したがって、ネットワークベースモードが有用なのは、ＡＬＣＤ３０２が、その位置を決定するためのＧＰＳまたは他の測位システム情報を受信できないエリアに存在する場合である。

（逆支援モード）
逆支援モードが利用可能なのは、ここでもＡＬＣＤ３０２におけるＧＰＳ受信機が強いＧＰＳ信号を受信して最近のエフェメリスもしくはアルマナックデータを有する場合か、または正確な位置が必要でない場合である。ＧＰＳ自律モードおよびＧＰＳスタンドアロンモードと同様に、逆支援モードでは、位置決定セクションは、いかなる支援も受けず、したがって、いかなる利用可能な外部ネットワークまたは外部支援装置からも独立して動作する。逆支援モードでは、位置決定セクションは、ＧＰＳ衛星信号を捕捉し、これらのＧＰＳ信号を利用してＡＬＣＤ３０２の位置を決定する。位置決定セクションは、追跡および必要に応じてナビゲーション機能のためにも、ＧＰＳ衛星信号を用いてもよい。しかしながら、決定された位置をＡＬＣＤ３０２内部で用いる代わりに、逆支援モードでは、ＡＬＣＤ３０２は、ＧＰＳ受信機における様々なタイプの測定情報を、無線装置の通信セクション、および／または無線通信ネットワーク内での利用のために、無線通信ネットワークなどの外部ネットワークに伝送する。

逆支援モードを利用して、位置情報、正確な時刻、速度、進行方向および基準ＧＰＳクロックを供給してもよい。なぜなら、位置、速度および進行方向は、セルプラニングおよび電力管理に非常に有用であるためである。

（セルプラニングおよび周波数再利用のための逆支援）
セルラー通信システムにおいて、逆支援モードは、セルプラニングおよび周波数再利用の増加のために有用である。セルラー通信システムは、成熟するにつれて、より多くの加入者にサービスするが、このことは、より多くの無線チャネルをセルに追加するか、または新しいセルをセルラーシステムに追加することにつながる。逆支援モードによって、セル内における追加的な周波数再利用または符号再利用が可能になる。なぜなら、無線通信システムは、スマートアンテナ（フェーズドアレイ技術を利用するアンテナなど）を用いて、各無線通信装置に集中する成形アンテナ伝送ビームをビームステアリングおよびビームフォーミングすることができるからである。

図６は、セルラー通信システム６０４の例におけるセル６０２内に位置する基地局６００を示す。セルラー通信システム６０４では、通常は、基地局６００の高出力送信機（図示せず）が、全セル６０２などの大きな地理的エリアに対してサービスする。通常、高出力送信機によって伝送された各無線チャネルＦ_１６０６はある一定の帯域幅を要求するので、結果として制限された数の無線チャネルのためにセルラー通信システム６０４のサービス能力が低く保たれ、したがって、少数の利用可能なチャネルに対する顧客需要が高く保たれる。

周波数スペクトル割当てが制限されている無線チャネルの数を増加させるために、セルラープロバイダは、通常は、伝送された周波数を再利用する。これらの周波数の再利用が可能なのは、無線チャネル信号強度が、距離とともに指数関数的に減少し、十分に遠く離れた加入者は、通常、干渉なしに同じ無線チャネル周波数を利用できるからである。したがって、この方法で干渉を最小限にするために、セルラーシステムの計画者は、通常は、同じ無線チャネル周波数を用いるセルサイトを互いに遠く離して配置していた。

しかしながら、より多くの無線チャネルを追加するために、セルラーシステムは、通常、同じ周波数を利用するセルサイトを戦略的に配置することに加えて、いくつかの技術を用いる。指向性アンテナおよびアンダーレイ／オーバレイ伝送パターンは、通常、無線信号をセルの一エリアに集中させて他のエリアにおける干渉を低減することによって、セル内の信号品質を改善する。干渉の低減によって、より多くの周波数再利用が可能になり、したがって、指向性アンテナを用いてセルをくさび形のセクタに区切り、セルの一部だけ（たとえば１／３、または１２０度）が、ある単一の無線チャネルのために利用されるようにしてもよい。かかるセクタリングによって、通常、そのエリアでは他のセルとの干渉が低減される。

図７は、２つのセル７０６および７０８内の２つの例示的な基地局７０２および７０４における指向性アンテナを利用するセルラーシステム７００の実装例を示すが、この場合に、２つの基地局７０２および７０４は、全部で３つの周波数Ｆ_１、Ｆ_２およびＦ_３を用いる。セル７０６および７０８は、セクタ７１０、７１２、７１４、７１６、７１８および７２０にそれぞれ分割され、セクタ７１０が周波数Ｆ_１を有し、７１２が周波数Ｆ_２を、７１４が周波数Ｆ_３を、７１６が周波数Ｆ_１を、７１８が周波数Ｆ_２を、７２０が周波数Ｆ_３を有する。

各セクタにおける周波数の割当ては、標準チャネル間隔手順を利用して選択してもよい。通常、チャネル間隔は、セルラースペクトル量から各セルラーチャネルに割り当てられた実際の帯域幅間隔を示す。通常、各セル基地局は、特定の数のセルラーチャネルを割り当てられる。このチャネル群は、チャネルセットとして知られている。周波数再利用プラン（「Ｎ４」または「Ｎ７」プランなど）は、そのプランにおいて多くのチャネルセットを利用する。例として、Ｎ＝７周波数再利用プラン（すなわちＮ７プラン）では、２１のチャネルセットがあり、セット当たり平均１５〜２０のペアのチャネルが割り当てられる。Ｎ＝７再利用フォーマットを用いると、チャネルセットがアルファベットと数字を組み合わせた３つのグループに割当てられるので、２１のチャネルセットがある。

図８は、７つのチャネルをＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、ＦおよびＧとして多数のセルに割当てた典型的なＮ７周波数再利用プラン８００を示す。慣例のために、チャネルセットは、通常は、アルファベットと数字を組み合わせて割当てられる。中心セル８０６および８０８の回りに集まった多数のセルは、２つのセルクラスタ８０２および８０４にそれぞれ配置される。

（周波数容量を増加させるための逆支援）
周波数再利用の利点と同様に、逆支援モードはまた、セルラー通信システム内で利用される周波数容量を増加させるために有用である。フェーズドアレイおよび一般的なビームステアリングアンテナなどの「よりスマートな」アンテナの出現で、セルラー通信システムには、移動ハンドセットが移動している間も、移動ハンドセットと基地局との間の通信リンクを維持するように、アンテナビームを指向させて移動ハンドセットに向けることができるアンテナを含むことができる。

逆支援モードによって、ＡＬＣＤ３０２におけるＧＰＳ受信機は、その位置、速度および進行方向に関する位置情報を決定し、その情報をＡＬＣＤ３０２の通信セクションへ伝えることが可能になる。次に、ＡＬＣＤ３０２の通信セクションは、この情報を、逆アクセス制御チャネルなどの通信チャネルを介して基地局へ伝送してもよい。

次に、ＡＬＣＤ３０２の位置情報を知って、基地局は、ＡＬＣＤ３０２へ向けた狭いビーム幅のアンテナビームを用いた、ＡＬＣＤ３０２へ伝送するためのスマートアンテナを利用してもよい。そして、このアンテナビームを、ＡＬＣＤ３０２の受信された速度および進行方向情報に基づいて基地局で指向させ、移動しているＡＬＣＤ３０２との信号通信を維持するようにしてもよい。アンテナビームが、フェーズドアレイ技術などの周知のアンテナ技術を利用して生成および指向可能であることは、当業者に理解されよう。

図９は、逆支援モードを用いるＡＬＣＳ９００の実装例を示す。例として、ＡＬＣＳ９００は、２つのセル９０２および９０４が基地局９０６および９０８をそれぞれ有する逆支援モードを利用してもよい。基地局９０６は、アンテナビーム９１２を介してＡＬＣＤ９１０と信号通信し、基地局９０８は、アンテナビーム９１６を介して第２のＡＬＣＤ９１４と信号通信する。

図９において、第１のＡＬＣＤ９１０内に位置する第１の位置決定セクションが、第１のＡＬＣＤ９１０の位置を決定する。次に、第１のＡＬＣＤ９１０の第１の通信セクションが、第１の位置決定セクションから位置情報を取得して、それを第１の基地局９０６へ伝える。同様に、第２のＡＬＣＤ９１４内に位置する第２の位置決定セクションが、第２のＡＬＣＤ９１４の位置を決定する。次に、第２のＡＬＣＤ９１４の第２の通信セクションが、第２の位置決定セクションから位置情報を取得して、それを第２の基地局９０８へ伝える。次に、第１の基地局９０６は、第１のＡＬＣＤ９１０の位置情報を利用して、ＡＬＣＤ９１０を指向的に目指す第１のアンテナビーム９１２を調節する。ＡＬＣＤ９１０がセル９０２内を移動するにつれて、第１の基地局９０６は、第１のＡＬＣＤ９１０の移動の進行方向および速度を含む第１のＡＬＣＤ９１０の位置情報を利用して、第１のアンテナビーム９１２を指向させ、第１のＡＬＣＤ９１０との信号通信を維持する。

そして、同様に、第２の基地局９０８は、第２のＡＬＣＤ９１４の位置情報を利用して、第２のＡＬＣＤ９１４を指向的に目指す第２のアンテナビーム９１６を調節する。第２のＡＬＣＤ９１４がセル９０４内を移動するにつれて、第２の基地局９０８は、第２のＡＬＣＤ９１４の移動の進行方向および速度を含む第２のＡＬＣＤ９１４の位置情報を利用して、第２のアンテナビーム９１６を指向させ、第２のＡＬＣＤ９１４との信号通信を維持する。

（空間領域多重化を通して周波数容量を増加させるための逆支援）
逆支援モードはまた、空間領域多重化（ＳＤＭ）を通してセル内の周波数容量を増加させることができる。逆支援モードは、セル内に位置する多数のＡＬＣＤへ基地局から多数のアンテナビームを伝送することによって、基地局がセルを分割できるようにする。これらの多数のアンテナビームは、ＡＬＣＤの移動に従うように、伝送範囲を変更され、かつ指向され得る。このように、逆支援モードによって、基地局は、セルにおける多数のＡＬＣＤへの多数の伝送を分離する方法としてセル内の空間領域を利用することが可能になる。時間、周波数および符号領域多重化と同様に、ＳＤＭによって、セル内で伝送されている周波数容量の増加が可能になる。

図１０は、ＳＤＭを通してセル１００２内の周波数容量を増加させるために逆支援モードを利用するＡＬＣＳ１０００の実装例を示す。例として、セル１００２および基地局１００４を有するＡＬＣＳ１０００を示す。基地局１００４は、アンテナビーム１０１０および１０１２を介して、２つのＡＬＣＤ１００６および１００８と通信することができる。ＡＬＣＤ１００６および１００８が、セル１００２に沿って移動するにつれて、基地局１００４は、ＡＬＣＤ１００６および１００８の移動に従って、アンテナビーム１０１０および１０１２の伝送電力レベルを操作および調節する。

図１１は、ＳＤＭを通してセル１１０２内の周波数容量を増加させるために逆支援モードを利用するＡＬＣＳ１１００の実装例を示す。例として、セル１１０２および基地局１１０４を含むＡＬＣＳ１１００を示す。基地局１１０４は、アンテナビーム１１１２、１１１４および１１１６を介して、ＡＬＣＤ１１０６、１１０８および１１１０とそれぞれ通信可能である。基地局１１０４は、３つのＡＬＣＤ１１０６、１１０８および１１１０より高い所に位置してもよい。動作例では、ＡＬＣＤ１１０６、１１０８および１１１０がセル１１０２に沿って移動するにつれて、基地局１１０４は、ＡＬＣＤ１１０６、１１０８および１１１０の移動に従って、アンテナビーム１１１２、１１１４および１１１６の伝送電力レベルを操作および調節する。

前述のように、基地局１１０４からのＡＬＣＤ１１０６、１１０８および１１１０の距離に基づいて、基地局１１０４は、ＡＬＣＤ１１０６、１１０８および１１１０へ伝送する際に使用する電力量を変更してもよい。逆支援モードはまた、ＡＬＣＤ１１０６、１１０８および１１１０の位置を、いつ別の基地局（図示せず）へ切り替えるかの決定を支援するために利用することができる（すなわち、ＧＰＳで支援された基地局ハンドオーバ）。

（電力管理のための逆支援）
ＡＬＣＳにおける逆支援モードはまた、電力管理に有用である。なぜなら、逆支援モードにより、基地局は、ＡＬＣＤの移動に基づいて伝送電力を変更することが可能になるからである。逆支援モードによって、ＡＬＣＤからのより低い電力だけでなく、基地局送信機がより低い伝送電力を用いることも可能になる。なぜなら、成形または指向されたアンテナビームは、典型的には、全方向性ビームパターンよりも利得が高いからである。したがって、逆支援モード機構は、通信リンクを最適化し、かつ無線通信基地局の容量を増加させるのに役立つが、このことは、ＣＤＭＡネットワークにおいて非常に有用である。なぜなら、ＣＤＭＡネットワークの容量は、典型的には、符号効率によってではなく、より多くのユーザがネットワークに配置されるにつれて増加するノイズフロアによって制限されるからである。

図９に戻ると、基地局９０６および９０８は、ＡＬＣＤ９１０および９１４がセル９０２および９０４に沿って移動するにつれて、アンテナビーム９１２および９１６の伝送電力を変更してもよい。ＡＬＣＤ９１０および９１４が、基地局９０６および９０８のより近くへ移動するにつれて、基地局９０６および９０８は、アンテナビーム９１２および９１６の伝送電力を低減してもよい。ＡＬＣＤ９１０および９１４が、基地局９０６および９０８からより遠くへ移動するにつれて、基地局９０６および９０８は、アンテナビーム９１２および９１６の伝送電力を増加させてもよい。

（捕捉を加速するための逆支援）
逆支援モードはまた、非常に正確な絶対時刻および周波数基準を提供することによって、ＡＬＣＳを利用して無線ネットワークなどの外部ネットワークに対する捕捉と符号同期とを加速することができる。ひとたびＡＬＣＤにおけるＧＰＳ受信機がＧＰＳ衛星群のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号にロックされると、ＧＰＳ受信機におけるＧＰＳクロックは、０．０１〜０．００１百万分率（ｐｐｍ）とほぼ等しい値で非常に安定する。対照的に、移動装置（携帯電話など）における典型的な呼処理セクションのＣＰクロックは、せいぜい約０．１０ｐｐｍであり、これは、多くの基地局クロックに典型的である。その結果、ＧＰＳクロック周波数基準がＡＬＣＤの通信セクションにおけるＣＰクロックを支援できるようにすることによって、逆支援モードを利用するＡＬＣＳは、ＡＬＣＤにおけるＣＰクロックが、逆支援がない場合よりはるかに安定し正確であるようにすることができる。これは、ＡＬＣＤの位置決定セクションにとってより速い捕捉時間に帰着する。

（移動体間支援のための逆支援）
図１２は、逆支援モードの移動体間支援を利用するＡＬＣＳ１２００の別の実装例を示す。例として、ＡＬＣＳ１２００は、第１のＡＬＣＤ１２０２が、（信号経路１２０８および１２１０を介した）通信媒体としてのみネットワーク１２０６を用いて、第２のＡＬＣＤ１２０４を支援できるようにする。この場合、第１のＡＬＣＤ１２０２は、絶対時刻情報を受信して、ネットワーク時刻と、ＧＰＳ衛星群１２１３からの（ＧＰＳ信号１２１２を介した）ＧＰＳ時刻との間の差を測定し、この情報を、信号経路１２０８を介してネットワーク１２０６に送信する。ＧＰＳ支援情報を要求する第２のＡＬＣＤ１２０４は、（信号経路１２０８および１２１０ならびにネットワーク１２０６を介して）第１のＡＬＣＤ１２０２から、ＧＰＳ時刻対ネットワーク時刻の差を受信し、この情報のネットワーク時刻を補正して、それ自身のＧＰＳ取得プロセスで役立つＧＰＳ時刻を取得する。

逆支援モードはまた、ＡＬＣＳ１２００において、第１のＡＬＣＤ１２０２から第２のＡＬＣＤ１２０４への周波数転送のために利用してもよい。この場合、第１のＡＬＣＤ１２０２においてネットワーク周波数とＧＰＳ周波数との間で測定された周波数誤差は、ネットワーク１２０６に送信され、また支援情報の一部として新たな移動体（すなわち第２のＡＬＣＤ１２０４）に送信される。このプロセスは、ネットワーク１２０６の基地局によって放送される制御コマンドとして実行してもよい。

さらに、逆支援モードによって、（ネットワーク１２０６の）サーバを利用せずに、ＡＬＣＳ１２００における第１のＡＬＣＤ１２０２から第２のＡＬＣＤ１２０４への直接ＧＰＳ支援が可能になる。直接ＧＰＳ支援は、一時的に支援情報を格納して、その後に支援を要求する別のＡＬＣＤにおける次のユーザに再伝送する（ネットワーク１２０６の）サーバの介在なしに、利用することができる。例として、位置、有効なエフェメリス、ならびにおそらくＧＰＳに対するネットワーク時刻および周波数誤差を取得した第１のＡＬＣＤ１２０２は、ネットワーク１２０６の基地局を介して、同じ近辺の、またはＭＳＣ１２１４を介した区域の任意の他のＡＬＣＤに、この情報を転送してもよい。

（ネットワークを支援するための逆支援）
ＡＬＣＳにおける逆支援モードはまた、無線ネットワーク監視のために利用してもよい。この場合、無線信号の強度と共に、位置情報または任意の位置関連情報を、支援を要求する全てのＡＬＣＤからネットワークの中心地点で集めて、セルのサービスエリア、単一セル内のトラフィック量、トラフィックが集中した場所、および不良無線受信エリアの場所などを連続的に監視し、新しい基地局の追加または基地局の再配置を決定する際に役立てることができる。サービス品質は、そのエリアで利用される全てのＡＬＣＤによって、リアルタイムで監視してもよい。

ＡＬＣＳにおける逆支援モードによって、様々な時点において同じエリアのいくつかのＡＬＣＤから冗長時刻および／または周波数基準情報を受信する外部ネットワークが、ネットワーク時刻オフセットおよび周波数ドリフトをモデル化し、将来のその値を予測することも可能になる。このようにして、ネットワークは、ＡＬＣＤから情報が全く受信されない期間後でさえ、タイミング支援情報を新たなＡＬＣＤに供給することが可能になる。

ＡＬＣＳにおける逆支援モードはまた、ＡＬＣＤのクライアントにおけるマルチパス問題を修正するために利用することができる。なぜなら、地上無線通信ネットワークは、マルチパスのモデリングを支援することができ、かつ／またはＡＬＣＤの初期位置を与えられたクライアントにおけるマルチパス受信問題を修正するのに役立つモデリングツールを提供できるからである。

さらに、ＡＬＣＳにおける逆支援モードによって、ＡＬＣＤにおけるＧＰＳ受信機からの速度情報を利用して、位相ロックループ（ＰＬＬ）を調整する際に無線通信システムを支援し、ＡＬＣＤの移動に関連する問題に取り組むことが可能になる。特に、逆支援モードは、位置決定セクションからの絶対ＡＬＣＤ速度情報を用いて無線追跡ループをガイドすることによって、有効無線セル半径を増加させ、かくして、より低い無線信号強度における無線動作を可能にすることができる。

（拡張自律モード）
外部ネットワークが、要求される信頼性を発揮することができないか、またはネットワークが支援能力を有しない場合には、ＡＬＣＳは、他のモードまたは他の情報源を用い、拡張自律モードと呼ばれる動作モードによって、ＧＰＳ自律またはＧＰＳスタンドアロンモードを拡張してもよい。拡張自律モードは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、米国電気電子学会（ＩＥＥＥ）８０２．１１（一般に「Ｗｉ−Ｆｉ」として知られている）、および／または圧力などの他のセンサ、加速度計もしくはジャイロスコープと共に用いて、通信のために利用されているネットワーク外の支援をＡＬＣＤに提供してもよい。たとえば、拡張自律モードは、高層ビルの全てのフロアで、自身の位置およびフロア情報をＡＬＣＤに送信するＢｌｕｅｔｏｏｔｈ送信機を用いてもよく、この「拡張情報」は、ビル内のＡＬＣＤがＧＰＳ信号を捕捉できない場合に送信されて、測位データを配信する。さらに、拡張自律モードは、所定のイベントが発生した場合には、ＡＬＣＤが、ＧＰＳスタンドアロンモードから別のモード、たとえば支援モード、ＧＰＳネットワーク中心モード等に切り替わることができるようにする。この所定のイベントには、ＧＰＳ衛星信号が捕捉されない所定の時間量の経過、所定の秒数または分数等を含んでもよいが、この場合には、ＡＬＣＤは、ＧＰＳ信号、装置のパワーサイクリング等を少しも受信することができない。

図１３は、ビル内の部屋１３０２内のＡＬＣＳ１３００の実装例を示す。ＡＬＣＳ１３００には、ＡＬＣＤ１３０４および位置モジュールを含んでもよい。位置モジュールには、ＧＰＳ信号または他の位置情報信号の無線および／または有線の再送信アンテナを含んでもよい。例として、位置モジュールには、「出口」標識１３０６内の固定再送信アンテナか、または部屋１３０２内もしくはビル内部の通路内における別の同様の固定位置装置１３０８を含んでもよい。動作例として、ＡＬＣＤ１３０４は、位置モジュールからの無線支援信号（それぞれ、出口標識１３０６もしくは固定位置装置１３０８からの信号１３１０および１３１２）または固定位置装置１３０８からの有線支援信号１３１４を受信してもよい。支援信号は、時刻基準、エフェメリスまたは他の同様のＧＰＳ支援データを提供することができる。支援信号はまた、固定位置装置１３０８の固定位置に関連する情報などの非ＧＰＳタイプの位置データを提供してもよい。この情報には、ビルの住所、ビルのフロア、部屋１３０２の番号または通路、および部屋１３０２内の固定位置装置１３０８の位置を含んでもよい。

同様に、図１４は、多数のビル１４０６がある４つの街区１４０４の交差点１４０２に位置するＡＬＣＳ１４００内の位置モジュールの例示的な実装を示す。位置モジュール１４０８には、ＧＰＳ信号または他の位置情報信号の無線および／または有線再送信アンテナを含んでもよい。例として、位置モジュール１４０８には、街灯柱、道路標識または他の同様の固定位置装置内の固定再送信アンテナ１４０８を含んでもよい。動作例として、ＡＬＣＤ（図示せず）は、位置モジュール１４０８から無線支援信号１４１０を受信することができる。支援信号１４１０は、時刻基準、エフェメリスまたは他の同様のＧＰＳ支援データを提供可能である。支援信号はまた、位置モジュール１４０８の固定位置に関連する情報などの非ＧＰＳタイプの位置データを提供してもよい。この情報には、交差点１４０２の住所、交差点１４０２の角、または他の類似の情報を含んでもよい。

（他のモード）
ＧＰＳスタンドアロン、ＧＰＳ自律、ＧＰＳネットワーク支援またはネットワークベースモードと同様の他のモードにおいて、ＡＬＣＳはまた、ＧＰＳ衛星システムの外部だけでなく、セルラー無線通信ネットワークの外部から情報を受信してもよい。たとえば、他のモードにおいて、ＡＬＣＤの位置決定セクションは、ＧＰＳ衛星ならびにＢｌｕｅｔｏｏｔｈネットワークおよび／またはＩＥＥＥ８０２．１１・Ｗｉ−Ｆｉネットワークから情報を受信する一方で、セルラー無線通信ネットワークを利用して音声またはデータを伝送してもよい。ＧＰＳ捕捉、追跡およびナビゲーション機能は、セルラーネットワークを利用することなく、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈネットワークおよび／またはＩＥＥＥ８０２．１１ネットワークからの入力を用いて向上させることができる。

さらに、ＡＬＣＳの例示的なアーキテクチャは、本発明の範囲から逸脱せずに、電話ネットワークまたはデータネットワークなどの有線ネットワークへ拡張してもよい。たとえば、ラップトップまたはＰＤＡにＧＰＳ機能が存在し、その装置が、有線または無線インターネットリンクに接続されている場合には、インターネットを介してＧＰＳ計算を支援し、ビル内の位置を計算してもよい。その位置は、ローカルで表示するか、またはサーバに送信してもよい。ＡＬＣＤのかかる実装例は、セキュリティまたは他の電話もしくは有線で接続されたシステム用途のために利用してもよい。

（動作モードの比較）
本発明の動作モードによって、ＧＰＳ受信機フレームワークのさらなる柔軟性が実現される。ＧＰＳ受信機が、短いＴＴＦＦ要件によってか、ネットワーク帯域幅によってか、または他の信号要求によって制約されない場合には、本発明のＧＰＳ受信機は、所定の捕捉モードを自動的に選択するようにプログラムすることができる。たとえば、ネットワークトラフィックが混雑している場合、すなわち、無線通信ネットワークにおいて利用可能な帯域幅が小さい場合には、本発明によって、ユーザは、自律モードまたはスタンドアロンモードを自動的にまたは手動で選択することが可能になり、これは、支援情報のために無線通信ネットワークに依存することがない。同じように、地上位置サーバ１０８の利用が著しく、支援情報の待ち時間が要件と合わない場合には、ユーザは、自律またはスタンドアロンモードを自動的にまたは手動で選択することができる。しかしながら、無線ネットワークにおける追加帯域幅が利用可能であるか、またはユーザが、Ｅ９１１コールのために短いＴＴＦＦを必要とする場合には、本発明は、動作中である自律またはスタンドアロンモードを、自律またはスタンドアロン（エフェメリスが最新で、暗黙的な支援情報がある場合）か、ネットワークベースまたはネットワーク支援モードに、手動または自動的に変更することを可能にする。

ＡＬＣＳのマルチモードアーキテクチャは、利用可能な場合にはネットワークの支援を用いることによって、自動的にシームレスかつ信頼できる応答を可能にし、支援が利用可能でないかまたはタイムリーに利用可能でない場合には、ＡＬＣＤが独立して動作できるようにする。ネットワークに支援された動作モードは、ＧＰＳ自律またはＧＰＳスタンドアロンモードの始動時の制約を克服し、ネットワークベースモードと同じ性能レベルを可能にするが、始動後は連続的なネットワーク接続を必要としない。支援データ（エフェメリス、おおよその位置、おおよその時刻等）が、何らかの通信媒体を通じてＡＬＣＤによって受信された場合には、通信リンクは、ＡＬＣＤのＧＰＳ機能が開始されたときにオフにしてもよい。これは、シンサーバをＡＬＣＤに直接搭載した場合の蓄積転送方法である。ＡＬＣＳアーキテクチャのシームレスな性質および柔軟性ゆえに、サービスプロバイダは、ネットワークの能力および所望のサービスタイプに基づいて、自身の必要性を満たすためにＡＬＣＳを調整することができる。

さらに、動作モードの選択は、ＡＬＣＤが必要とするかまたはＡＬＣＳによって要求されたサービスタイプおよび精度に依存してもよい。たとえば、ユーザがＥ９１１コールを発信した場合には、ＡＬＣＤにおけるＧＰＳ受信機を、できる限りタイムリーに最も正確な位置情報を提供するモードに自動的に切替えてもよい。そのモードは、ネットワークベースであってもよいが、ネットワークが、ＡＬＣＤのＧＰＳ受信機が位置計算情報を決定できるような完全なＧＰＳ情報セットを供給できない場合には、ＡＬＣＤにおける位置決定セクションは、ネットワーク支援モードに切り替わって、ネットワークおよび位置決定セクションの処理能力が、並行して利用されるようにしてもよい。別の例として、ユーザが特定の場所への方角を要求した場合に、ＡＬＣＤは、タイムリーに情報を提供するが、ＡＬＣＤの電源および処理能力にそれほどの要求のない、ＧＰＳ自律またはＧＰＳスタンドアロンモードを自動的に選択してもよい。さらに、ＡＬＣＳによって、ユーザは、自動選択された動作モードを変更することが可能になる。ＡＬＣＤはまた、ひとたび所定のイベント（たとえば、位置決定セクションの最初の位置計算）が取得されると、モード間で切り替わってもよい。たとえば、Ｅ９１１コールが発信された場合には、ＡＬＣＤは、ネットワーク支援モードを選択し、ＡＬＣＤに対する位置情報をできる限り迅速に取得してもよい。ひとたびその情報が配信され、最初の位置が計算されると、次に、ＡＬＣＤは、異なるモード（ＧＰＳ自律モードまたはＧＰＳスタンドアロンモードなど）に切り替わって、他のユーザが無線通信ネットワークにおける追加帯域幅を利用できるようにしてもよい。プライバシのために、ＡＬＣＳのアーキテクチャはまた、支援情報の受信を可能にし、かつユーザがＡＬＣＤの位置を秘密にしておきたい場合には、位置をネットワークに送信するかまたはユーザだけに利用可能なＡＬＣＤに「ロック」するかを承認する選択権を、ユーザに提供する。

たとえば、ネットワークアクセスが、利用回数に応じてユーザに課金される状況において、ＡＬＣＳのアーキテクチャはまた、ユーザの要求を満たすためにネットワークに接続する必要があるとＡＬＣＤが判断した場合であっても、支援のためのネットワーク接続を妨げる選択権をユーザに与える。この例では、位置決定セクションは、場合によってはユーザの本来の達成要求を満たすことなく、ＧＰＳスタンドアロンモードで位置を提供しようと試みる。

ＡＬＣＳは、帯域幅がより効率的に利用されるように、無線通信ネットワークの帯域幅を管理できるようにする。さらに、ＡＬＣＳは、ＡＬＣＤで利用可能な処理を始めとするネットワーク資源の動的割り当てによって、できる限り多くの情報を並行して処理できるようにする。これは、ＧＰＳクライアントおよびネットワークサーバプロセッサの動的ローディングによって、多数のＡＬＣＤのための位置をより効率的に計算することを可能にする。このアプローチは、無線通信システムのインフラストラクチャにそれほど影響せずに、ＡＬＣＤユーザ数の増加を可能にする。

（多重相関器アーキテクチャ）
ＡＬＣＳを支援するために、多数の相関器を用い、ＧＰＳ自律もしくはＧＰＳスタンドアロンモードからネットワーク支援モードもしくはネットワークベースモードへのモード切替わりをより少なくして、より短いＴＴＦＦ、より正確な位置、またはより信頼できる結果を、ＡＬＣＤにもたらすことができる。

（分散スマートクライアント／サーバアーキテクチャ）
ＡＬＣＤの位置決定セクションにおけるＧＰＳ受信機（クライアントとしても知られている）およびＡＬＣＤの通信セクション（サーバとしても知られている）が、捕捉、追跡およびナビゲーションタスクの作業量を理にかなった方法で分散できるようにすることによって、ＡＬＣＳは、より速い捕捉およびより速いＴＴＦＦ時間を可能にし、位置決定セクションにおいて一部分の電源を落とすかまたは選択的に電力を供給して、ＡＬＣＤのＧＰＳ部の電力消費を低減できるようにする。

ＡＬＣＳのアーキテクチャはまた、ネットワーク支援モードを用いて、位置決定セクションのＧＰＳ受信機における格納エフェメリスデータがまだ有効であることを検証することによって、エフェメリスデータの事前認定（たとえば、格納されたエフェメリスデータ品質の検証）を可能にする。同様に、ネットワーク支援モードによって、ＡＬＣＤは、粗い位置取得シナリオのために利用可能な粗い位置情報を導き出すことが可能になる。この場合、既知のエフェメリスまたはアルマナックに基づいた時間タグ近似位置およびデータの後処理が、実際の位置決定のために利用される。さらに、Ｇａｒｉｎらに付与された米国特許第６，６７１，６２０号に説明されているように、粗い位置データはまた、最新のエフェメリスデータを備えたリモートサーバで利用してもよい。米国特許第６，６７１，６２０号は、参照によってその全体が本願に援用されている。

他のモード（拡張自律モードなど）はまた、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの低電力短距離無線技術を利用して、近似位置を用いることで位置決定セクションを支援するだけでなく、ＴＴＦＦ時間を低減することで位置決定セクションを支援することができる。

ＡＬＣＤはまた、ＧＰＳ自律もしくはＧＰＳスタンドアロンとネットワーク支援モードとの間で切り替わることによって、またはネットワーク支援モードに留まることによって、誤差を少しずつ変化させながら正確なローカル位置を取得するために、無線通信ネットワークを介して補正情報（たとえばＩｏｎｏ補正係数、新しいサブアルマナック情報等）をＡＬＣＳに送信することができる。ＡＬＣＳによる、ＡＬＣＤに含まれる様々なソース（たとえば加速度計、圧力センサ、チルトメータ等）からのデータの「融合」は、位置決定の精度を向上させるだけでなく、正確な位置決定においてＡＬＣＤを支援しかつ／または各クライアントのＴＴＦＦ時間を改善する近似位置、時刻、周波数情報をＡＬＣＤに提供可能とする。

（時刻および周波数支援）
無線ネットワークシステムは、通常は、高品質の基準クロックを有し、ＣＤＭＡなどのいくつかの無線ネットワークシステムは、絶対ＧＰＳ時刻に同期される。ＡＬＣＳは、ＧＰＳクロック周波数オフセットを推定しかつ周波数の不確実性を著しく低減するために、無線ネットワーク周波数基準をＡＬＣＤの位置決定セクションに転送することができる。ＧＰＳ時刻基準は、ＧＰＳクロック時刻に合わせて位置決定セクションに転送してもよい。時刻および周波数転送の主な目的は、ＡＬＣＤクロック時刻および周波数の不確実性を低減し、したがってＴＴＦＦを改善することである。この時刻転送はまた、感度の改善に寄与することができる。

（時刻転送）
図１５は、ＡＬＣＳ１５００と共に用いられる時刻転送機構の例示的な実装のブロック図を示す。この例において、ＡＬＣＳ１５００は、位置測定ユニット（ＬＭＵ）を備えたＣＤＭＡまたはＧＳＭを利用する無線ネットワークなどの絶対ＧＰＳ時刻に同期される。通常は、ＧＰＳ時刻基準１５０２は、ＡＬＣＤ（図示せず）のＧＰＳセクションに転送されて、ＧＰＳクロック時刻をＧＰＳ時刻と同期させる。ＡＬＣＳのこの例では、時刻転送は、３つのステップで達成可能である。

第１のステップにおいて、基地局（ＢＳ）クロック１５０４を、ＧＰＳ時刻基準１５０２と同期させることができる。ＢＳクロック１５０４の時刻精度は、システム構成に依存し、１００〜３００ナノ秒の範囲であり得る。これは、通常、ある一定のネットワークタイプの内蔵機構である。

第２のステップにおいて、ＣＰクロック１５０６は、ＢＳクロック１５０４からＣＰクロック１５０６に伝送されるマスタフレームにおける１つの特定のイベントの受信を計時することによって、ＢＳクロック１５０４に同期される。ＢＳクロック１５０４は、３００ナノ秒の精度を備えた絶対ＧＰＳ時刻で予測可能な第１のビットの伝送時刻にマスタフレームを伝送する。ＢＳクロック１５０４とＣＰクロック１５０６との間の同期誤差は、ＢＳクロック１５０４の信号におけるＲＦ基準点と、ＢＳクロック１５０４における群遅延と、ＡＬＣＤおよび基地局間の距離による信号伝送時間と、ＣＰセクションにおける群遅延と、ＡＬＣＤアーキテクチャとによって引き起こされる。

ＡＬＣＤが基地局を追跡する限り、ＡＬＣＤのＣＰセクションは、絶対ＧＰＳ時刻を認識しており、リアルタイムにではなく、製品統合フェーズ中に測定および調節された、ＡＬＣＤにおけるＧＰＳ時刻に関連する精度を予測可能である。ＡＬＣＤが基地局またはＢＳクロック１５０４を見失った場合には、ＣＰクロック１５０６の精度は劣化する。ＣＰクロック１５０６の性能劣化は、ＣＰクロック１５０６の周波数安定性に基づいて予測可能であり、通常、アラン分散および前回の追跡の古さで表わされる。

ＡＬＣＳは、エアインタフェースに依存しないように設計される。移動ハンドセット（すなわちＡＬＣＤ）の製造業者には、追跡条件、ＣＰクロック１５０４の周波数安定性およびエアインタフェース性能の知識があるので、移動ハンドセットの製造業者は、絶対ＧＰＳ時刻および全ての不確実性の影響を含む関連精度を転送するためのモデルおよび／またはインタフェースをＧＰＳクロック１５０８に提供する好ましいかまたは最良の方法を決定することができる。

第３のステップにおいて、ＧＰＳクロック１５０８は、ＡＬＣＤの位置決定セクションとＡＬＣＤの通信セクションとの間の通信リンクを介して、時刻転送メッセージをＣＰクロック１５０６に要求する。典型的には、この時刻転送要求メッセージは、パラメータを含まない。

ＡＬＣＤの通信セクションは、いくつかの異なる方法でかかるメッセージに応じてもよい。通信セクションは、正確なタイミングイベントを生成し、時刻転送応答メッセージを返送してもよい。タイミングイベントは、典型的には、単一の方形パルスであり、立ち上がりエッジがアクティブかまたは立ち下がりエッジがアクティブである。時刻転送応答メッセージには、典型的には、ＧＰＳ週におけるタイミングイベントの時刻、その週の経過秒数、および秒の時間不確実性が含まれる。ＧＰＳクロック１５０８を用いてタイミングイベントを計時することによって、ＧＰＳクロック１５０８は、ＣＰクロック１５０６時刻に同期される。

通信セクションはまた、「デルタ」メッセージを位置決定セクションに返送してもよい。たとえば、通信セクションまたは位置決定セクションは、ＣＰクロック１５０６およびＧＰＳクロック１５０８を監視してもよい。時刻転送要求がなされると、通信セクションまたは位置決定セクションは、どちらのセクションがクロックを監視していようと、ＧＰＳ時刻１５０２を受信し、ＧＰＳクロック１５０８とＧＰＳ時刻１５０２との間で、差分演算がなされる。次に、このデルタは、新しい時刻転送が要求されるまで、ＧＰＳ計算および位置決定のために利用できる。

タイミング情報は、典型的には、位置決定セクションが新しいＧＰＳ衛星を探索し始めた場合に、必要とされる。タイミング同期は、位置決定セクションの要求で定期的に取得してもよい。探索のために利用可能な実効時刻精度は、ＧＰＳクロック１５０８の品質ゆえに、前回の基準時刻および／または周波数が送信されて以来、経時的に劣化する可能性がある。しかしながら、ＡＬＣＳに関して説明したアプローチによって、ＢＳクロック１５０４を介してＣＰクロック１５０６をＧＰＳ時刻基準１５０２にロックする必要性と同様に、ＧＰＳクロック１５０８をＣＰクロック１５０６にロックする必要性が低減または解消される。ＧＰＳクロック１５０８の周波数安定性（温度に対する周波数安定性と同様にアラン分散によって表わされる）を利用して、ＧＰＳ衛星信号探索の開始時における時間不確実性を予測してもよい。ＡＬＣＳは、時刻転送周期を選択しかつ時刻転送を実行するために、時間劣化効果の正確な予測においてＡＬＣＤを支援する。なぜなら、ＧＰＳクロック１５０８の選択および次の探索がいつ行なわれるかの制御は、ＡＬＣＳの制御下にあるからである。

（周波数転送）
図１６は、ＡＬＣＳ１６００と共に利用される周波数転送アーキテクチャの実装例を示す。この例において、ＡＬＣＳ１６００は、各基地局（ＢＳ）が高品質の基準クロックを有する米国で利用されているＣＤＭＡシステムなどの携帯電話システムと共に動作する。システムＡＬＣＳ１６００は、関連するＢＳクロック１６０２周波数を備えたＢＳクロック１６０２を、以下のようにＣＰクロック１６０４へ、次にＧＰＳクロック１６０６へ転送し、必要に応じてＧＰＳクロック１６０６の周波数オフセットを推定できることを示す。

通常は、ＡＬＣＤの通信セクション（図示せず）は、無線ネットワーク信号を追跡し、ＢＳクロック１６０２に対するＣＰクロック１６０４の周波数オフセットを測定する。この測定後のＣＰクロック１６０４における周波数の不確実性は、典型的には、ネットワーク規格により規定されたＢＳクロック１６０２の周波数オフセット、ＡＬＣＤの追跡ループ性能、ＣＰクロック１６０４の周波数安定性、およびＡＬＣＤの移動によって引き起こされる。

次に、通信セクションは、周波数基準メッセージを位置決定セクションへ定期的に伝送するが、この場合に、メッセージには、ＣＰクロック１６０４とＢＳクロック１６０２との間の周波数誤差が通常は含まれる。周波数基準メッセージは、ＧＰＳクロック１５０６および／またはＣＰクロック１６０４の要件に基づく更新の必要性だけでなく、ＡＬＣＤの能力によって決定される周期で送られる。たとえば、更新メッセージは、ＧＰＳクロック１６０６およびＣＰクロック１６０４が両方とも高品質な水晶である場合には、ＧＰＳクロック１６０６およびＣＰクロック１６０４が両方とも低品質の水晶である場合より、送信回数がより少ないか、または場合によっては、一度だけであってもよい。しかしながら、周波数誤差更新の周期は、ＡＬＣＤ製造業者によって選択可能である。以下で説明するように、ＧＰＳクロック１５０６が、それ自身の速度でＣＰクロック１６０４と比較されるので、周波数基準メッセージ間のいかなるＣＰクロック１６０４対ＢＳクロック１６０２ドリフトも、ＧＰＳクロック１６０６の不確定性に追加される。ＣＰクロック１６０４を設定する別の方法は、ＣＰクロック１６０４を受信信号へ向け、ＢＳクロック１６０２に同期させることである。

Ｋｒａｓｎｅｒに付与された米国特許第５，８４１，３９６号（参照により本願に援用されている）などの他のアプローチは、ＧＰＳクロック１６０６をＣＰクロック１６０４にロックする位相ロックループアプローチを説明している。ＡＬＣＳ１６００は、Ｋｒａｓｎｅｒのアプローチが説明している、ＣＰセクションとＧＰＳセクションとの間の追加回路および信号転送を回避する。これにより、結果として、ＡＬＣＳ１６００は、既存のセルラー、無線、または有線電話システムで実現することが、より簡単かつ安価になる。

図１７は、ＡＬＣＳ１７００と共に用いられる周波数転送アーキテクチャの実装例のブロック図を示す。ＡＬＣＤ１７０１は、ＧＰＳクロック１７０２をＣＰクロック１７０４にロックせずに、合計周波数エラーバジットによって課された制限内に全周波数誤差を維持することができる。ＡＬＣＤ１７０１は、ＧＰＳクロック１７０２およびＣＰクロック１７０４と共に、位置決定セクション（図示せず）内にＧＰＳセクション１７０６を、通信セクション（図示せず）内にＣＰセクション１７０８を含んでもよい。ＡＬＣＤ１７０１の製造業者は、基準メッセージを用いて周波数および／または時刻を調節した後の残余の周波数エラーバジットおよびＣＰクロック１７０４のアラン分散特性に依存して、メッセージ周期の特定の範囲を設計してもよい。ＧＰＳセクション１７０６がＣＰクロック１７０４の絶対周波数を知らないので、伝送される情報は、相対周波数誤差であって、絶対誤差（ヘルツ「Ｈｚ」単位の）ではない。ＧＰＳセクション１７０６が必要とするメッセージは、公称のＣＰクロック１７０４周波数から独立している。

ＧＰＳセクション１７０６およびＧＰＳクロック１７０２は、ＣＰクロック１７０４周波数の不確実情報を利用して、信号捕捉性能を最適化する。エラーバジットにおける全てのものは、ＡＬＣＤ１７０１の移動以外、無線インフラストラクチャおよびＣＰセクション１７０８アーキテクチャに依存する。ＣＰセクション１７０８は、ＧＰＳセクション１７０６にメッセージを周期的に送信するが、これらのメッセージには、ＣＰクロック１７０４のヘルツ単位の公称周波数（たとえば、分割されたＣＰクロック１７０４の周波数が、絶対周波数誤差を相対周波数誤差に変換する測定のために、ＣＰセクション１７０８によってカウンタ１７１０に送信される）、ＣＰクロック１７０４相対周波数オフセット対ＢＳクロック（図示せず）周波数、およびＣＰクロック１７０４の周波数オフセット不確実性が含まれる。

次に、ＧＰＳセクション１７０６は、カウンタ１７１０を用いて、ＧＰＳクロック１７０２とＣＰクロック１７０４との間の相対周波数を測定する。カウンタゲート信号の有効幅は、所定数のＧＰＳクロック１７０２パルスをカウントすることによって決定される。ゲート信号の間のＣＰクロック１７０４のパルス数を利用して、ＧＰＳクロック１７０２とＣＰクロック１７０４との間の相対周波数誤差を決定する。

周波数基準情報の伝送間の周波数ドリフトは、ＧＰＳクロック１７０２のアラン分散および温度に対するその安定性に依存する。周波数基準情報を送信する周期は、ＧＰＳクロック１７０２に割り当てられた最大周波数誤差、およびＧＰＳクロック１７０２の品質に依存して調節してもよい。代替実装において、または実装の利便性のために、周波数分周器をＣＰクロック１７０４とカウンタ１７１０との間に挿入し、かくして、カウンタ１７１０が測定する絶対周波数を低減してもよい。このプロセスは、２００４年１月２７日にＧａｒｉｎらに付与された「全地球測位システムの支援方法（Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ａｉｄｉｎｇ ａ ｇｌｏｂａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）」なる名称の米国特許第６，６８４，１５８号に説明されている。米国特許第６，６８４，１５８号は、参照によってその全体が本願に援用されている。

図１８には、ＡＬＣＳによって実行される例示的なプロセスを実施するために利用されるステップを例示するフローチャート１８００を示す。このプロセスは１８０２で始まり、ブロック１８０４は、少なくとも１つのＧＰＳ衛星から少なくとも１つの信号をＡＬＣＤで受信することを示す。この場合に、ＡＬＣＤは、ＧＰＳスタンドアロンモードと少なくとも１つの他のモードとの間で、選択的に切り替えてもよい。ブロック１８０６は、周波数基準メッセージをＡＬＣＤへ周期的に伝送することを示す。ブロック１８０８は、少なくとも１つの信号および周波数基準メッセージを用いて、ＡＬＣＤの地上位置を決定することを示す。そして、プロセスは、ステップ１８１０で終了する。

図１８におけるプロセスは、ハードウェアまたはソフトウェアによって実行可能である。プロセスがソフトウェアによって実行される場合には、ソフトウェアは、ＡＬＣＳにおけるソフトウェアメモリ（図示せず）に常駐してもよい。ソフトウェアメモリにおけるソフトウェアは、論理関数（すなわち、デジタル回路もしくはソースコードなどのデジタルフォーム、またはアナログ回路もしくはアナログの電気、音声またはビデオ信号等のアナログソースなどのアナログフォームで実行可能な「論理」）を実行するための実行可能命令の順序づけられたリストを含んでもよく、またこのソフトウェアは、命令実行システム、機器もしくは装置によるかまたはこれらに関連する利用のために、任意のコンピュータ可読（または信号記録）媒体に選択的に具体化してもよく、これらの命令実行システム、機器もしくは装置には、コンピュータベースシステム、プロセッサを含むシステム、または命令実行システム、機器もしくは装置から命令を選択的にフェッチして命令を実行できる他のシステムなどがある。本明細書の文脈では、「コンピュータ可読媒体」および／または「信号記録媒体」は、命令実行システム、機器または装置によるかまたはこれらに関連する利用のためのプログラムを含むか、格納するか、通信するか、または搬送することができる任意の手段である。コンピュータ可読媒体は、たとえば、限定するわけではないが、電子、磁気、光、電磁気、赤外線もしくは半導体のシステム、機器、装置または伝播媒体から選択してもよい。コンピュータ可読媒体の「非包括リスト」のより具体的な例には、次のものが含まれるであろう。すなわち、１つまたは複数のワイヤを有する電気接続「エレクトロニクス」、携帯コンピュータディスケット（磁気）、ＲＡＭ（電子）、読み出し専用メモリ「ＲＯＭ」（電子）、消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）（電子）、光ファイバ（光）、および携帯コンパクトディスク読み出し専用メモリ「ＣＤＲＯＭ」（光）である。プログラムが、紙または他の媒体のたとえば光学走査を介して電子的に捕捉され、次に、コンパイルされるか、解釈されるか、さもなければ必要に応じて適切な方法で処理され、次に、コンピュータメモリに格納される限り、コンピュータ可読媒体は、プログラムが印刷された紙または他の適切な媒体であってもよいことに留意されたい。

（ＧＰＳエンジントラッカアーキテクチャ）
本願でＧＰＳ受信機を説明したが、位置決定セクションがまた、ＧＰＳトラッカ装置（すなわち「ＧＰＳトラッカ」または「ＧＰＳベースバンドトラッカ」）であって、ＧＰＳデータを測定し、次に、測定データを、ＧＰＳトラッカの外部に位置するホストプロセッサに送信することだけができるＧＰＳエンジンを有するＧＰＳトラッカ装置を用いて実現可能なことは、当業者に理解されよう。この例において、ホストプロセッサは、図２、４および５で説明した通信セクションであってもよい。ＧＰＳエンジンは、ＧＰＳトラッカハードウェアを有する装置である。一般に、ＧＰＳエンジンハードウェアは、ＧＰＳ衛星を捕捉および追跡し、生の測定データ（ＧＰＳ衛星からの測定された擬似距離データなど）を位置計算のためにホストプロセッサに送信する。例として、ＧＰＳエンジンは、カリフォルニア州サンノゼのＳｉＲＦ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｉｎｃ．から入手可能なコンポーネントで実現することができる。たとえば、ＲＦインタフェース回路は、ＧＲＦ２ｉ／ＬＰ集積回路として実現してもよい。次に、位置処理回路は、たとえば、ＧＳＰ２ｔ集積回路またはＧＳＰ２ｅ集積回路として実現してもよい。このタイプのＧＰＳエンジンハードウェアは、ホストプロセッサへの生の測定値の最大伝送速度を低く保つことによって（たとえば毎秒一測定値）、ホストプロセッサおよびオペレーティングシステムに対するオーバヘッドを最小限にする。なぜなら、ＧＰＳエンジンは、ＧＰＳ衛星を捕捉および追跡し、次に、異なるホストアプリケーションと並行してナビゲーションソフトウェア（たとえば、ＳｉＲＦＮａｖまたは同様のタイプのソフトウェア）を実行するホストプロセッサに生の測定値を送信するからである。次に、ナビゲーションソフトウェアは、ＧＰＳエンジン装置の位置、時刻および速度を計算する。ナビゲーションソフトウェアでＧＰＳエンジンを実現する例が、２００２年７月１８日出願の「ＧＰＳシステムのためのトラッカアーキテクチャ（Ｔｒａｃｋｅｒ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ＧＰＳ Ｓｙｓｔｅｍ）」なる名称の米国特許出願第１０／１９９，２５３号と、２００５年６月６日出願の「ホストベース衛星測位システム（Ｈｏｓｔ Ｂａｓｅｄ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ）」なる名称の米国特許出願第１１／１４９，４３８号（２００２年１０月１０日出願の「ホストベース衛星測位システム（Ｈｏｓｔ Ｂａｓｅｄ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ）」なる名称の米国特許出願第１０／２６９，９１４号の継続出願である）と、２００２年１０月１０日出願の「階層化ホストベース衛星測位解法（Ｌａｙｅｒｅｄ Ｈｏｓｔ Ｂａｓｅｄ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ）」なる名称の米国特許出願第１０／２６９，１０５号と、２００２年１０月１０日出願の「ホストベース衛星測位解法におけるナビゲーション処理（Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｉｎ Ｈｏｓｔ Ｂａｓｅｄ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ）」なる名称の米国特許出願第１０／２６９，１０４号とに説明されている。これら全ての出願が、参照によりその全体を本願に援用されている。

別の例として、ＧＰＳエンジンは、カリフォルニア州サニーヴェールのＴｒｉｍｂｌｅから入手可能なコンポーネントで実現してもよい。例として、ＧＰＳエンジンは、２つの集積回路およびＦｉｒｓｔＧＰＳ^ＴＭソフトウェアを含むＴｒｉｍｂｌｅのＦｉｒｓｔＧＰＳ^ＴＭアーキテクチャで実現してもよい。これらＴｒｉｍｂｌｅの集積回路は、ＧＰＳ「測定プラットフォーム」であって、プロセッサ集中型ＧＰＳ追跡および処理タスクを実行し、かつ装置において走行している他のアプリケーションに負担をかけずに、ホストＣＰＵが、それ自身のペースで実際の位置、速度および時刻（ＰＶＴ）解を計算できるようにするＧＰＳ「測定プラットフォーム」を提供する。

同様に、ＧＰＳエンジンはまた、カリフォルニア州サンノゼのＧｌｏｂａｌ Ｌｏｃａｔｅから入手可能なコンポーネントで実現してもよい。例として、ＧＰＳエンジンは、ＧＬ−２０００ＧＰＳベースバンドプロセッサ集積回路、およびＧＬ−ＬＮ２２ＧＰＳフロントエンド集積回路で実現してもよく、両方とも、Ｇｌｏｂａｌ Ｌｏｃａｔｅ製である。この例において、ＧＬ−ＬＮ２２ＧＰＳ集積フロントエンドには、受信ＧＰＳ信号を増幅およびダウンコンバートし、それらの信号を、ＧＬ−２０００ＧＰＳベースバンドプロセッサによって処理されるベースバンド信号にデジタル化するＲＦ信号処理回路が含まれる。ＧＬＳ−２０００には、ＧＰＳ信号処理を扱う機能性が含まれる。ＧＬＳ−２０００は、利用可能なＧＰＳ衛星信号を捕捉および処理し、またＧＬ−２０００のＧＰＳ信号プロセッサは、周波数および符号領域探索を実行し、衛星距離およびレンジレート情報を測定し、ナビゲーションデートメッセージを復号化する。次に、測定結果が、ホストプロセッサ（携帯電話のホストプロセッサなど）に送信される。

さらに、ＧＰＳエンジンはまた、カリフォルニア州サンディエゴのＱＵＡＬＣＯＭＭ，Ｉｎｃから入手可能なコンポーネントで実現してもよい。例として、ＧＰＳエンジンは、ＱＵＡＬＣＯＭＭによって製造されたＭＧＰ６２００^ＴＭ（登録商標）マルチモードＧＰＳプロセッサ集積回路で実現してもよく、ＧＰＳエンジンにはまた、同様にＱＵＡＬＣＯＭＭ製のＲＧＲ６２００^ＴＭＧＰＳ無線受信機などのＲＦフロントエンド回路を含んでもよい。この例において、ＲＧＲ６２００^ＴＭＧＰＳ無線受信機には、受信ＧＰＳ信号を増幅およびダウンコンバートし、それらの信号を、ＭＧＰ６２００^ＴＭマルチモードＧＰＳプロセッサによって処理されるベースバンド信号にデジタル化するＲＦ信号処理回路を含んでもよい。ＲＧＲ６２００^ＴＭＧＰＳ無線受信機には、ＧＰＳ信号処理を扱う機能性が含まれる。このＧＰＳ無線受信機は、利用可能なＧＰＳ衛星信号を捕捉および処理し、またＲＧＲ６２００^ＴＭＧＰＳのＧＰＳ信号プロセッサは、周波数および符号領域探索を実行し、衛星距離およびレンジレート情報を測定し、ナビゲーションデートメッセージを復号化する。次に、測定結果が、たとえば同様にＱＵＡＬＣＯＭＭ製のＭＳＭ６２００^ＴＭ移動局モデムベースバンド集積回路（すなわち「チップセット」）などのホストプロセッサ（携帯電話のホストプロセッサなど）に送信される。

別の実装例として、ＧＰＳエンジンおよびベースバンドチップセットの別個の機能性を、別個の機能的「ＩＰ」セクションを有する一パッケージに統合した信号チップセットが、一体化され得ることがまた理解されよう。ＩＰセクション（「知的財産コア」または「ＩＰコア」としても知られている）には、集積回路（すなわちチップセット）の設計符号、およびチップセットへ埋め込まれた任意のソフトウェアのための任意の符号が含まれ、それらの両方によって、メーカは、統合用の別個のチップセットを購入するより低いコストで、ＩＰコアを自身の製品に統合することが可能になる。例として、信号統合チップセットは、ｇｐｓＯｎｅ（登録商標）技術を用いた、ＱＵＡＬＣＯＭＭ製のＭＳＭ^ＴＭファミリチップセットであってもよい。

図１９は、位置決定セクション１９０４においてＧＰＳエンジン１９０２、および通信セクション１９０８においてホストプロセッサ１９０６を利用するＡＬＣＤ１９００の実装例のブロック図である。ＧＰＳエンジン１９０２には、ＧＰＳフロントエンド１９１０およびＧＰＳプロセッサ１９１２を含んでもよい。ＧＰＳフロントエンド１９１０は、信号経路１９１６を介してアンテナ１９１４と信号通信することができる。さらに、ＧＰＳプロセッサ１９１２は、信号経路１９１８および１９２０を介して、ＧＰＳフロントエンド１９１０およびホストプロセッサ１９０６の両方とそれぞれ信号通信することができる。

動作例において、ＧＰＳエンジン１９０２は、複数のＧＰＳ衛星（図示せず）からのＧＰＳ信号１９２２を、アンテナ１９１４からＧＰＳフロントエンド１９１０で受信することができる。ＧＰＳフロントエンド１９１０は、受信したＧＰＳ信号１９２２を増幅およびダウンコンバートして、それらをベースバンド信号へデジタル化し、これらのベースバンド信号が、ＧＰＳプロセッサ１９１２へ送られる。次に、ＧＰＳプロセッサ１９１２は、受信したＧＰＳ信号１９２２からＧＰＳ衛星を捕捉および追跡し、次に、生の擬似距離測定値を、ナビゲーションソフトウェア１９２４を走らせているホストプロセッサ１９０６に送信する。次に、ホストプロセッサ１９２４は、ＧＰＳエンジン１９０２によって提供された生の擬似距離測定データに基づいて、ＡＬＣＤ１９００の位置を決定する。

通信セクション１９０８はまた、ＡＣＬＤ１９００の位置を決定する際にＡＣＬＤ１９００を支援するための、上記のような位置支援信号１９２８を、アンテナ１９２６を介して受信することができる。この実装例では、ホストプロセッサ１９０６は、上記のように、ＡＣＬＤ１９００の動作モードを決定することができる。ＧＰＳエンジン１９０２が、ＧＰＳ信号１９２２を検出および受信できるかどうかに基づいて、ホストプロセッサ１９０６は、位置決定セクション１９０４の動作モードを決定してもよい。モードは、ＧＰＳスタンドアロン、ＧＰＳ自律、ＧＰＳネットワーク支援、ＧＰＳネットワーク中心、ネットワークベース、逆支援モード、および拡張自律モードであってもよい。

本発明の様々な実施形態を説明したが、さらに多くの実施形態および実装が、本発明の範囲内で可能であることは、当業者には明らかであろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物に照らし合わせる場合を除いて、限定されるべきではない。

ＧＰＳ受信機をそれ自身の内部に配置した支援型位置通信装置（ＡＬＣＤ）を用いた支援型位置通信システム（ＡＬＣＳ）の実装例を示す。 図１に示すＡＬＣＤの実装例のブロック図である。 図１に示すＡＬＣＳのためのアーキテクチャの実装例を示す。 図１に示すＡＬＣＳのためのアーキテクチャの別の実装例を示す。 図１に示すＡＬＣＳのためのアーキテクチャの別の実装例を示す。 セルラー通信システム例においてセル内に位置する基地局を示す。 ２つのセル内の２つの例示的な基地局における指向性アンテナおよび３つの周波数を利用するセルラー通信システムの実装例を示す。 ７つのチャネルを多数のセルに割り当てた典型的なＮ７周波数再利用プラン例を示す。 逆支援モードを利用した、図１のＡＬＣＳの実装例を示す。 ＳＤＭを通してセル内の周波数容量を増加させるために逆支援モードを利用する、図１のＡＬＣＳの実装例を示す。 ＳＤＭを通してセル内の周波数容量を増加させるために逆支援モードを利用するＡＬＣＳ１１００の別の実装例を示す。 逆支援モードの移動体間支援を利用するＡＬＣＳ１２００の実装例を示す。 ビル内の部屋における図１のＡＬＣＤの実装例を示す。 多数のビルがある４つの街区の交差点に位置する図１のＡＬＣＤの実装例を示す。 図１のＡＬＣＳと共に用いられる時刻転送アーキテクチャの実装例を示す。 図１のＡＬＣＳと共に用いられる周波数転送アーキテクチャの実装例を示す。 図１のＡＬＣＳと共に用いられる周波数転送アーキテクチャの実装例のブロック図を示す。 図１のＡＬＣＳによって実行されるプロセスの例を示すフローチャートである。 ＧＰＳエンジンを用いる図１のＡＬＣＤの実装例のブロック図を示す。

Claims (144)

1. 地上位置サーバと、支援型位置通信装置（ＡＬＣＤ）を備える支援型位置通信システム（ＡＬＣＳ）であって、
   前記ＡＬＣＤが、前記地上位置サーバと信号通信する通信セクションと、ＧＰＳエンジンを有する位置決定セクションを備えており、
   前記通信セクションが、前記ＡＬＣＤの地上位置を決定するための第１の位置決定モードと、前記ＡＬＣＤの前記地上位置を決定するための第２の位置決定モードとの間で選択的に切り替わることができるＡＬＣＳ。
2. 前記選択的切り替えが、前記ＡＬＣＤの前記地上位置の決定とほぼ同時に生じる、請求項１に記載のＡＬＣＳ。
3. 前記地上位置サーバが、少なくとも１つのＧＰＳ衛星から少なくとも１つのＧＰＳ信号を受信する、請求項１に記載のＡＬＣＳ。
4. 前記通信セクションが、前記ＡＬＣＤの前記決定された地上位置を前記地上位置サーバへ選択的に送信することができる、請求項１に記載のＡＬＣＳ。
5. 前記ＧＰＳエンジンが、ＧＰＳ信号を受信でき、かつ前記受信ＧＰＳ信号に対応するＧＰＳ擬似距離信号を生成できるＧＰＳトラッカである、請求項１に記載のＡＬＣＳ。
6. 前記第１の位置決定モードが、
   ＧＰＳスタンドアロンモードと、
   ＧＰＳ自律モードと、
   ＧＰＳネットワーク支援モードと、
   ＧＰＳネットワーク中心モードと、
   ネットワークベースモードと、
   逆支援モードと、
   拡張自律モードと、
   からなるグループから選択される、請求項１に記載のＡＬＣＳ。
7. 前記第２の位置決定モードが、
   ＧＰＳスタンドアロンモードと、
   ＧＰＳ自律モードと、
   ＧＰＳネットワーク支援モードと、
   ＧＰＳネットワーク中心モードと、
   ネットワークベースモードと、
   逆支援モードと、
   拡張自律モードと、
   からなるグループから選択される、請求項６に記載のＡＬＣＳ。
8. 前記ＧＰＳエンジンが、ＧＰＳ信号を受信でき、かつ前記受信ＧＰＳ信号に対応するＧＰＳ擬似距離信号を生成できるＧＰＳトラッカである、請求項７に記載のＡＬＣＳ。
9. 前記通信セクションが、前記ＡＬＣＤの前記決定された地上位置を前記地上位置サーバへ選択的に送信することができる、請求項７に記載のＡＬＣＳ。
10. 前記通信セクションが無線受信機を含む、請求項９に記載のＡＬＣＳ。
11. 前記位置決定セクションの前記選択的切り替えが、前記ＡＬＣＤによって自動的に実行される、請求項１０に記載のＡＬＣＳ。
12. 前記位置決定セクションの前記選択的切り替えが、前記通信セクションによって自動的に実行される、請求項１１に記載のＡＬＣＳ。
13. 前記位置決定セクションの前記選択的切り替えが、前記ＡＬＣＤによって手動で実行される、請求項１０に記載のＡＬＣＳ。
14. 前記位置決定セクションの前記選択的切り替えが、前記通信セクションにおいて手動で実行される、請求項１３に記載のＡＬＣＳ。
15. 前記拡張自律モードが、
    コンピュータネットワークと、
    通信ネットワークと、
    無線ネットワークと、
    からなるグループから選択されるネットワーク資源を利用する、請求項６または７に記載のＡＬＣＳ。
16. 前記ＧＰＳエンジンが、ＧＰＳ信号を受信でき、かつ前記受信ＧＰＳ信号に対応するＧＰＳ擬似距離信号を生成できるＧＰＳトラッカである、請求項１５に記載のＡＬＣＳ。
17. 前記無線ネットワークが、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）無線ネットワークである、請求項１６に記載のＡＬＣＳ。
18. 前記無線ネットワークが、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ネットワークである、請求項１６に記載のＡＬＣＳ。
19. 前記拡張自律モードが、拡張支援情報を伝送できる外部装置を利用する、請求項６または７に記載のＡＬＣＳ。
20. 前記ＧＰＳエンジンが、ＧＰＳ信号を受信でき、かつ前記受信ＧＰＳ信号に対応するＧＰＳ擬似距離信号を生成できるＧＰＳトラッカである、請求項１９に記載のＡＬＣＳ。
21. 前記外部装置が、無線伝送を利用して前記拡張支援情報を伝送する、請求項２０に記載のＡＬＣＳ。
22. 前記無線伝送が、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ伝送を含む、請求項２１に記載のＡＬＣＳ。
23. 前記無線伝送が、ＩＥＥＥ８０２．１１伝送を含む、請求項２１に記載のＡＬＣＳ。
24. 前記外部装置が、ＧＰＳ無線再送信アンテナを備える、請求項２１に記載のＡＬＣＳ。
25. 前記外部装置が、非無線伝送を利用して前記拡張支援情報を伝送する、請求項２０に記載のＡＬＣＳ。
26. 前記非無線伝送がシリアル接続を含む、請求項２５に記載のＡＬＣＳ。
27. 前記非無線伝送がイーサネット（登録商標）接続を含む、請求項２５に記載のＡＬＣＳ。
28. 前記非無線伝送が電気接続を含む、請求項２５に記載のＡＬＣＳ。
29. 前記拡張支援情報が、前記外部装置の位置情報を含む、請求項２０に記載のＡＬＣＳ。
30. 前記拡張支援情報が、ＧＰＳ衛星のエフェメリスデータを含む、請求項２０に記載のＡＬＣＳ。
31. 前記ネットワークベースモードで動作する前記ＡＬＣＤが、外部通信システム内の送信機を利用して前記ＡＬＣＤの前記地上位置を決定する、請求項７に記載のＡＬＣＳ。
32. 前記ＡＬＣＤが、到達時間差（ＴＤＯＡ）技術を利用して前記ＡＬＣＤの前記地上位置を決定する、請求項３１に記載のＡＬＣＳ。
33. 前記ＧＰＳエンジンが、ＧＰＳ信号を受信でき、かつ前記受信ＧＰＳ信号に対応するＧＰＳ擬似距離信号を生成できるＧＰＳトラッカである、請求項３２に記載のＡＬＣＳ。
34. 前記逆支援モードで動作する前記ＡＬＣＤが、前記ＡＬＣＳを監視する、請求項７に記載のＡＬＣＳ。
35. 前記ＧＰＳエンジンが、ＧＰＳ信号を受信でき、かつ前記受信ＧＰＳ信号に対応するＧＰＳ擬似距離信号を生成できるＧＰＳトラッカである、請求項３４に記載のＡＬＣＳ。
36. 前記逆支援モードで動作する前記ＡＬＣＤが、前記ＡＬＣＳの電力管理で利用するために前記ＡＬＣＳを監視する、請求項３５に記載のＡＬＣＳ。
37. 前記電力管理が、基地局が前記ＡＬＣＳ内にある場合に前記基地局から前記ＡＬＣＤへ伝送されるアンテナビームの特性を変更することを含む、請求項３６に記載のＡＬＣＳ。
38. 前記逆支援モードで動作する前記ＡＬＣＤが、前記ＡＬＣＳのセルプラニングで利用するために前記ＡＬＣＳを監視する、請求項３５に記載のＡＬＣＳ。
39. 前記ＡＬＣＤが、前記ＡＬＣＤの前記決定された地上位置を無線ネットワーク監視情報と共に前記地上位置サーバに送信する、請求項３５に記載のＡＬＣＳ。
40. 前記無線ネットワーク監視情報が、前記ＡＬＣＤの前記地上位置における前記無線ネットワークの無線信号強度を含む、請求項３９に記載のＡＬＣＳ。
41. 前記ＡＬＣＤが、前記無線ネットワーク内の前記ＡＬＣＤの前記地上位置、速度および進行方向を前記地上位置サーバに送信する、請求項３５に記載のＡＬＣＳ。
42. 前記逆支援モードで動作する前記ＡＬＣＤが、前記ＡＬＣＤで測定された冗長時刻および周波数基準情報を前記地上位置サーバに提供する、請求項３５に記載のＡＬＣＳ。
43. 前記ＡＬＣＳが、前記ＡＬＣＤで測定された前記冗長時刻および周波数基準情報から、前記無線ネットワークの時刻オフセットおよび周波数ドリフトをモデル化する、請求項４２に記載のＡＬＣＳ。
44. 前記ＡＬＣＤが、前記ＡＬＣＤで測定されたマルチパス情報を前記地上位置サーバに送信する、請求項３５に記載のＡＬＣＳ。
45. 前記ＡＬＣＳが、前記ＡＬＣＤからの測定されたマルチパス情報から、前記無線ネットワークのマルチパス特性をモデル化する、請求項４４に記載のＡＬＣＳ。
46. 前記ＡＬＣＳが、前記ＡＬＣＤの無線追跡ループの位相ロックループ（ＰＬＬ）を調整する、請求項３５に記載のＡＬＣＳ。
47. 前記ＧＰＳエンジンが、ＧＰＳ信号を受信でき、かつ前記受信ＧＰＳ信号に対応するＧＰＳ擬似距離信号を生成できるＧＰＳトラッカである、請求項７に記載のＡＬＣＳ。
48. 前記逆支援モードで動作する前記ＡＬＣＤが、前記地上位置サーバを利用せずに、前記ＡＬＣＳ内の第２のＡＬＣＤからの直接ＧＰＳ支援を利用する、請求項４７に記載のＡＬＣＳ。
49. 前記逆支援モードで動作する前記ＡＬＣＤが、空間領域多重化（ＳＤＭ）を利用して、前記ＡＬＣＳのセル内の周波数容量を増加させる、請求項４７に記載のＡＬＣＳ。
50. 前記位置決定セクションが、所定のイベントが生じた場合に、前記第１の位置決定モードと前記第２の位置決定モードとの間で切り替わる、請求項４７に記載のＡＬＣＳ。
51. 前記所定のイベントが、ユーザによって手動で選択される、請求項５０に記載のＡＬＣＳ。
52. 前記所定のイベントが、少なくとも１つのＧＰＳ衛星信号の最初の捕捉である、請求項５０に記載のＡＬＣＳ。
53. 前記第１の位置決定モードが、ＧＰＳスタンドアロンモードであり、前記第２の位置決定モードが、
    ＧＰＳ自律モードと、
    ＧＰＳネットワーク支援モードと、
    ＧＰＳネットワーク中心モードと、
    ネットワークベースモードと、
    逆支援モードと、
    拡張自律モードと、
    からなるグループから選択される、請求項５２に記載のＡＬＣＳ。
54. 前記位置決定セクションの前記選択的切り替えが、前記第２の位置決定モードから前記ＧＰＳスタンドアロンモードへ前記位置決定セクションを切り替える、請求項５３に記載のＡＬＣＳ。
55. 前記第２の位置決定モードが、前記ＧＰＳネットワーク支援モードである、請求項５３に記載のＡＬＣＳ。
56. 前記第２の位置決定モードが、前記逆支援モードである、請求項５３に記載のＡＬＣＳ。
57. 前記ＡＬＣＤが、第２のソースから情報を受信することができる、請求項５６に記載のＡＬＣＳ。
58. 前記第２のソースが、
    Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈネットワークと、
    特殊化移動体無線（ＳＭＲ）ネットワークと、
    パーソナル通信システム（ＰＣＳ）ネットワークと、
    非無線ローカルエリアネットワークと、
    無線ローカルエリアネットワークと、
    赤外線ネットワークと、
    ページングネットワークと、
    双方向ページングネットワークと、
    ＦＭ放送ネットワークと、
    からなるグループから選択される、請求項５７に記載のＡＬＣＳ。
59. 前記無線ローカルエリアネットワークが、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ネットワークである、請求項５８に記載のＡＬＣＳ。
60. 前記ＡＬＣＤの前記地上位置が、少なくとも１つのＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号および前記第２のソースからの情報を利用して決定される、請求項５８に記載のＡＬＣＳ。
61. 前記所定のイベントが、少なくとも１つのＧＰＳ衛星信号も捕捉しない所定の時間量の経過である、請求項５０に記載のＡＬＣＳ。
62. 前記所定のイベントが、前記ＡＬＣＤの前記地上位置の決定の時点を中心とした３０秒の時間窓内に生じる、請求項６１に記載のＡＬＣＳ。
63. 前記通信セクションが、前記ＡＬＣＤの前記決定された地上位置を前記地上位置サーバへ選択的に送信することができ、
    前記通信セクションが、無線受信機を備えており、
    前記通信セクションが、周波数基準メッセージを前記位置決定セクションへ定期的に伝送する、請求項４７に記載のＡＬＣＳ。
64. 前記周波数基準メッセージが、基地局クロックに対して呼処理クロックを操作し、前記呼処理クロックが、前記通信セクションの一部であり、前記基地局クロックが、前記地上位置サーバと信号通信する、請求項６３に記載のＡＬＣＳ。
65. 前記周波数基準メッセージが、呼処理クロックと基地局クロックとの間の誤差を含み、前記呼処理クロックが、前記通信セクションの一部であり、前記基地局クロックが、前記地上位置サーバと信号通信する、請求項６３に記載のＡＬＣＳ。
66. 前記位置決定セクションにおけるＧＰＳクロックが、前記ＧＰＳクロックの周波数オフセットを決定するために、前記呼処理クロックと定期的に比較される、請求項６５に記載のＡＬＣＳ。
67. 前記周波数基準メッセージの定期的な伝送、およびＧＰＳクロックと前記呼処理クロックとの定期的な比較が、同一の期間を有する、請求項６６に記載のＡＬＣＳ。
68. 前記位置決定セクションが、所定のイベントが生じた場合に、前記第１の位置決定モードと前記第２の位置決定モードとの間で切り替わる、請求項６７に記載のＡＬＣＳ。
69. 前記所定のイベントが、少なくとも１つのＧＰＳ衛星信号の最初の捕捉である、請求項６８に記載のＡＬＣＳ。
70. 前記位置決定セクションの前記選択的切り替えが、前記第１の位置決定モードから前記ＧＰＳスタンドアロンモードへ前記位置決定セクションを切り替える、請求項６９に記載のＡＬＣＳ。
71. 前記位置決定セクションの前記選択的切り替えが、ＧＰＳスタンドアロンモードから前記第２の位置決定モードへ前記位置決定セクションを切り替える、請求項７０に記載のＡＬＣＳ。
72. 無線通信ネットワークと通信するための通信セクションと、ＧＰＳエンジンを有する位置決定セクションを備える支援型位置通信装置（ＡＬＣＤ）であって、
    前記通信セクションが、前記ＡＬＣＤの地上位置を決定するための、第１の位置決定モードと、少なくとも１つの他の位置決定モードとの間で、選択的に切り替わることができるＡＬＣＤ。
73. 前記ＧＰＳエンジンが、ＧＰＳ信号を受信でき、かつ前記受信ＧＰＳ信号に対応するＧＰＳ擬似距離信号を生成できるＧＰＳトラッカである、請求項７２に記載のＡＬＣＳ。
74. 前記第１の位置決定モードが、
    ＧＰＳスタンドアロンモードと、
    ＧＰＳ自律モードと、
    ＧＰＳネットワーク支援モードと、
    ＧＰＳネットワーク中心モードと、
    ネットワークベースモードと、
    逆支援モードと、
    拡張自律モードと、
    からなるグループから選択される、請求項７３に記載のＡＬＣＤ。
75. 前記少なくとも１つの他の位置決定モードが、
    ＧＰＳスタンドアロンモードと、
    ＧＰＳ自律モードと、
    ＧＰＳネットワーク支援モードと、
    ＧＰＳネットワーク中心モードと、
    ネットワークベースモードと、
    逆支援モードと、
    拡張自律モードと、
    からなるグループから選択される、請求項７４に記載のＡＬＣＤ。
76. 前記選択的切り替えが、前記ＡＬＣＤの地上位置の決定とほぼ同時に生じる、請求項７５に記載のＡＬＣＤ。
77. 前記通信セクションが、前記ＡＬＣＤの決定された地上位置を地上位置サーバへ選択的に送信することができる、請求項７５に記載のＡＬＣＤ。
78. 前記通信セクションが無線受信機を含む、請求項７７に記載のＡＬＣＤ。
79. 前記拡張自律モードが、
    コンピュータネットワークと、
    通信ネットワークと、
    無線ネットワークと、
    からなるグループから選択されるネットワーク資源を利用する、請求項７４または７５に記載のＡＬＣＤ。
80. 前記無線ネットワークが、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線ネットワークである、請求項７９に記載のＡＬＣＤ。
81. 前記無線ネットワークが、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ネットワークである、請求項８０に記載のＡＬＣＤ。
82. 前記拡張自律モードが、拡張支援情報を伝送できる外部装置を利用する、請求項７４または７５に記載のＡＬＣＤ。
83. 前記外部装置が、無線伝送を利用して前記拡張支援情報を伝送する、請求項８２に記載のＡＬＣＤ。
84. 前記無線伝送が、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ伝送を含む、請求項８３に記載のＡＬＣＤ。
85. 前記無線伝送が、ＩＥＥＥ８０２．１１伝送を含む、請求項８３に記載のＡＬＣＤ。
86. 前記外部装置が、ＧＰＳ無線再送信アンテナを備える、請求項８３に記載のＡＬＣＤ。
87. 前記外部装置が、非無線伝送を利用して、前記拡張支援情報を伝送する、請求項８２に記載のＡＬＣＤ。
88. 前記拡張支援情報が、前記外部装置の位置情報を含む、請求項８２に記載のＡＬＣＤ。
89. 前記拡張支援情報が、ＧＰＳ衛星のエフェメリスデータを含む、請求項８８に記載のＡＬＣＤ。
90. 前記位置決定セクションが、所定のイベントが生じた場合に、前記ＧＰＳスタンドアロンモードと前記少なくとも１つの他のモードとの間で切り替わる、請求項７３または７４に記載のＡＬＣＤ。
91. 前記所定のイベントが、ユーザによって手動で選択される、請求項９０に記載のＡＬＣＤ。
92. 前記所定のイベントが、少なくとも１つのＧＰＳ衛星信号の最初の捕捉である、請求項９０に記載のＡＬＣＤ。
93. 前記ＧＰＳ受信機の前記選択的切り替えが、前記少なくとも１つの他の位置決定モードから前記ＧＰＳスタンドアロンモードへ前記位置決定セクションを切り替える、請求項９２に記載のＡＬＣＤ。
94. 前記ＡＬＣＤが、第２のソースから情報を受信することができる、請求項９３に記載のＡＬＣＤ。
95. 前記第２のソースが、
    Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈネットワークと、
    特殊化移動体無線（ＳＭＲ）ネットワークと、
    パーソナル通信システム（ＰＣＳ）ネットワークと、
    非無線ローカルエリアネットワークと、
    無線ローカルエリアネットワークと、
    赤外線ネットワークと、
    ページングネットワークと、
    双方向ページングネットワークと、
    ＦＭ放送ネットワークと、
    からなるグループから選択される、請求項９４に記載のＡＬＣＤ。
96. 前記無線ローカルエリアネットワークが、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ネットワークである、請求項９５に記載のＡＬＣＤ。
97. 前記ＡＬＣＤの前記地上位置が、少なくとも１つのＧＰＳ衛星からの前記ＧＰＳ信号および前記第２のソースからの前記情報を利用して決定される、請求項９５に記載のＡＬＣＤ。
98. 無線通信ネットワークと通信するための手段と、ＧＰＳエンジンを有する位置決定セクションを備える支援型位置通信装置（ＡＬＣＤ）であって、
    前記通信手段が、前記ＡＬＣＤの地上位置を決定するための、第１の位置決定モードと、少なくとも１つの他の位置決定モードとの間で、選択的に切り替わることができるＡＬＣＤ。
99. 前記ＧＰＳエンジンが、ＧＰＳ信号を受信でき、かつ前記受信ＧＰＳ信号に対応するＧＰＳ擬似距離信号を生成できるＧＰＳトラッカである、請求項９８に記載のＡＬＣＤ。
100. 前記第１の位置決定モードが、
     ＧＰＳスタンドアロンモードと、
     ＧＰＳ自律モードと、
     ＧＰＳネットワーク支援モードと、
     ＧＰＳネットワーク中心モードと、
     ネットワークベースモードと、
     逆支援モードと、
     拡張自律モードと、
     からなるグループから選択される、請求項９９に記載のＡＬＣＤ。
101. 前記少なくとも１つの他の位置決定モードが、
     ＧＰＳスタンドアロンモードと、
     ＧＰＳ自律モードと、
     ＧＰＳネットワーク支援モードと、
     ＧＰＳネットワーク中心モードと、
     ネットワークベースモードと、
     逆支援モードと、
     拡張自律モードと、
     からなるグループから選択される、請求項１００に記載のＡＬＣＤ。
102. 支援型位置通信装置（ＡＬＣＤ）と、地上位置サーバを備える支援型位置通信システム（ＡＬＣＳ）であって、
     前記ＡＬＣＤが、ＧＰＳ信号を受信および処理するためのＧＰＳセクションと、前記ＧＰＳセクションの外部で前記ＧＰＳセクションに結合されており、前記ＧＰＳセクションの状態に基づいて測位戦略を決定する戦略セレクタと、前記ＧＰＳセクションおよび前記戦略セレクタに結合されており、前記地上位置サーバとデータを送受信する通信セクションを備えており、
     前記戦略セレクタが、前記ＡＬＣＤの地上位置を決定するための、第１の位置決定モードと、少なくとも１つの他の位置決定モードとの間で、選択的に切り替わることができ、
     前記地上位置サーバが、通信ネットワークを介して前記ＡＬＣＤの前記通信セクションと通信するものであり、
     前記地上位置サーバが、位置支援データを形成する支援データ生成セクションと、前記ＡＬＣＤとデータを送受信する通信制御セクションを備えるＡＬＣＳ。
103. 少なくとも１つのＧＰＳ衛星を追跡する支援型位置通信装置（ＡＬＣＤ）であって、
     バス構造と、中央処理装置（ＣＰＵ）コアと、ＧＰＳエンジンを備えており、
     前記ＣＰＵコアが、
     前記バス構造に結合されたマイクロプロセッサと、
     前記バス構造に結合されており、ソフトウェアコードを格納するキャッシュメモリと、
     前記バス構造に結合されており、データを格納するランダムアクセスメモリと、
     前記バス構造に結合されており、ブートプログラムを格納する読み出し専用メモリを備えており、
     前記ＧＰＳエンジンが、ＧＰＳおよび広域補強サービス（ＷＡＡＳ）信号のための、受信、追跡、および復調エンジンを備えており、ＧＰＳアーキテクチャが、前記バス構造を介して、少なくとも２つの異なるプロトコルインタフェースに結合することができ、
     前記ＣＰＵが、前記ＡＬＣＤの地上位置を決定するための、第１の位置決定モードと、少なくとも１つの他の位置決定モードとの間で、選択的に切り替わることができるＡＬＣＤ。
104. 少なくとも１つのＧＰＳ衛星を追跡する支援型位置通信装置（ＡＬＣＤ）であって、
     バス構造と、中央処理装置（ＣＰＵ）コアと、ＧＰＳエンジンを備えており、
     前記ＣＰＵコアが、
     前記バス構造に結合されたマイクロプロセッサと、
     前記バス構造に結合されており、ソフトウェアコードを格納するキャッシュメモリと、
     前記バス構造に結合されており、データを格納し、かつ少なくとも１つのＧＰＳ衛星を追跡するために用いられる自律コードを格納するランダムアクセスメモリと、
     前記バス構造に結合されており、ブートプログラムを格納する読み出し専用メモリを備えており、
     前記ＧＰＳエンジンが、ＧＰＳおよび広域補強サービス（ＷＡＡＳ）信号のための、受信、追跡、および復調エンジンを備えており、少なくとも１つのＧＰＳ衛星を追跡するための前記格納された自律コードを選択的に用いることができ、
     前記ＣＰＵが、前記ＡＬＣＤの地上位置を決定するための、第１の位置決定モードと、少なくとも１つの他の位置決定モードとの間で、選択的に切り替わることができるＡＬＣＤ。
105. 少なくとも１つのＧＰＳ衛星を追跡する支援型位置通信装置（ＡＬＣＤ）であって、
     バス構造と、中央処理装置（ＣＰＵ）コアと、ＧＰＳエンジンを備えており、
     前記ＣＰＵコアが、
     前記バス構造に結合されたマイクロプロセッサと、
     前記バス構造に結合されており、ソフトウェアコードを格納するキャッシュメモリと、
     前記バス構造に結合されており、データを格納するランダムアクセスメモリと、
     前記バス構造に結合されており、ブートプログラムを格納する読み出し専用メモリを備えており、
     前記ＧＰＳエンジンが、ＧＰＳおよび広域補強サービス（ＷＡＡＳ）信号のための、受信、追跡、および復調エンジンを備えており、ＧＰＳアーキテクチャが、前記バス構造を介して、少なくとも２つの異なるプロトコルインタフェースに結合することができ、前記プロトコルインタフェースが、前記ＧＰＳアーキテクチャによって自動的に選択されるものであり、
     前記ＣＰＵが、前記ＡＬＣＤの地上位置を決定するための、第１の位置決定モードと、少なくとも１つの他の位置決定モードとの間で、選択的に切り替わることができるＡＬＣＤ。
106. 支援型位置通信システム（ＡＬＣＳ）内の、位置決定セクションおよび通信セクションを有する支援型位置通信装置（ＡＬＣＤ）の地上位置を決定する方法であって、
     少なくとも１つのＧＰＳ衛星から、少なくとも１つのＧＰＳ信号を、前記位置決定セクションで受信する工程と、
     前記ＡＬＣＤの前記地上位置を決定するための、第１の位置決定モードと、少なくとも１つの他の位置決定モードとの間で、選択的に切り替える工程と、
     前記ＡＬＣＤの前記地上位置を決定する工程を備える方法。
107. 前記第１の位置決定モードが、
     ＧＰＳスタンドアロンモードと、
     ＧＰＳ自律モードと、
     ＧＰＳネットワーク支援モードと、
     ＧＰＳネットワーク中心モードと、
     ネットワークベースモードと、
     逆支援モードと、
     拡張自律モードと、
     からなるグループから選択される、請求項１０６に記載の方法。
108. 前記少なくとも１つの他の位置決定モードが、
     ＧＰＳスタンドアロンモードと、
     ＧＰＳ自律モードと、
     ＧＰＳネットワーク支援モードと、
     ＧＰＳネットワーク中心モードと、
     ネットワークベースモードと、
     逆支援モードと、
     拡張自律モードと、
     からなるグループから選択される、請求項１０７に記載の方法。
109. ＡＬＣＤの前記地上位置が、前記選択された少なくとも１つの他の位置決定モードに切り替わるのとほぼ同時に、前記選択された少なくとも１つの他の位置決定モードを利用して決定される、請求項１０８に記載の方法。
110. 前記ＡＬＣＤの前記決定された地上位置を、前記ＡＬＣＳ内の地上位置サーバへ選択的に送信する工程をさらに備える、請求項１０８に記載の方法。
111. 前記地上位置を決定する工程が、前記ＡＬＣＤによって実行される、請求項１１０に記載の方法。
112. 前記位置決定セクションが、ＧＰＳエンジンを利用し、
     前記通信セクションが、前記ＡＬＣＤの前記地上位置を決定する、請求項１１１に記載の方法。
113. 前記ＡＬＣＤの前記決定された地上位置の前記選択的な送信が、前記ＡＬＣＤによって実行され、
     前記地上位置が、前記ＡＬＣＤから前記地上位置サーバに送信される、請求項１１１に記載の方法。
114. 前記選択的に切り替える工程が、ＡＬＣＤを自動で選択的に切り替える工程を備える、請求項１１１に記載の方法。
115. 前記選択的に切り替える工程が、ＡＬＣＤを手動で選択的に切り替える工程を備える、請求項１１１に記載の方法。
116. 前記拡張自律モードが選択されており、
     コンピュータネットワークと、
     通信ネットワークと、
     無線ネットワークと、
     からなるグループから選択されるネットワーク資源から拡張モード情報を受信する工程をさらに備える、請求項１０８に記載の方法。
117. 前記無線ネットワークが、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線ネットワークである、請求項１１６に記載の方法。
118. 前記無線ネットワークが、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ネットワークである、請求項１１６に記載の方法。
119. 前記拡張自律モードが選択されており、
     外部装置から伝送される拡張支援情報を受信する工程をさらに備える、請求項１０８に記載の方法。
120. 前記拡張支援情報が、無線伝送を介して受信される、請求項１１９に記載の方法。
121. 前記拡張支援情報が、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ伝送を介して受信される、請求項１２０に記載の方法。
122. 前記拡張支援情報が、ＩＥＥＥ８０２．１１伝送を介して受信される、請求項１２０に記載の方法。
123. 前記外部装置から伝送される拡張支援情報を受信する工程が、静止物体から伝送される前記拡張支援情報を受信する工程を備える、請求項１１９に記載の方法。
124. 前記静止物体から伝送される前記拡張支援情報を受信する工程が、出口標識から伝送される前記拡張支援情報を受信する工程を備える、請求項１２３に記載の方法。
125. 前記静止物体から伝送される前記拡張支援情報を受信する工程が、交通標識から伝送される前記拡張支援情報を受信する工程を備える、請求項１２３に記載の方法。
126. 前記静止物体から伝送される前記拡張支援情報を受信する工程が、街灯柱から伝送される前記拡張支援情報を受信する工程を備える、請求項１２３に記載の方法。
127. 前記拡張自律モードが、ＧＰＳ再送信支援情報を備える外部装置から伝送される前記拡張支援情報を受信する工程を備える、請求項１１９に記載の方法。
128. 前記拡張支援情報が、非無線伝送を介して受信される、請求項１１９に記載の方法。
129. 前記拡張支援情報が、シリアル接続を介して受信される、請求項１２８に記載の方法。
130. 前記拡張自律モードが、イーサネット接続を介して前記拡張支援情報を受信する工程を備える、請求項１２８に記載の方法。
131. 前記拡張自律モードが、電気接続を介して前記拡張支援情報を受信する工程を備える、請求項１２８に記載の方法。
132. 前記拡張自律モードが、前記外部装置内の充電器から前記拡張支援情報を受信する工程を備える、請求項１３１に記載の方法。
133. 前記拡張自律モードが選択されており、
     コンピュータネットワークと、
     通信ネットワークと、
     無線ネットワークと、
     からなるグループから選択されるネットワーク資源から拡張モード情報を受信する工程をさらに備えており、
     前記拡張支援情報を受信する工程が、ＧＰＳ衛星のエフェメリスデータを受信する工程を備える、請求項１０８に記載の方法。
134. 前記拡張自律モードを選択する工程が、外部装置から伝送される前記拡張支援情報を受信する工程をさらに備える、請求項１３３に記載の方法。
135. 外部装置から伝送される前記拡張支援情報を受信する工程が、前記外部装置の位置情報を受信する工程を備える、請求項１３４に記載の方法。
136. 前記ＡＬＣＤが、所定のイベントが生じた場合に、前記ＧＰＳスタンドアロンモードと前記少なくとも１つの他のモードとの間で選択的に切り替わる、請求項１０８に記載の方法。
137. 前記所定のイベントが、ユーザによって手動で選択される、請求項１３６に記載の方法。
138. 前記所定のイベントが、少なくとも１つのＧＰＳ衛星信号の最初の捕捉である、請求項１３６に記載の方法。
139. 前記少なくとも１つの他の位置決定モードから前記ＧＰＳスタンドアロンモードへ選択的に切り替える工程をさらに備える、請求項１３６に記載の方法。
140. 前記ＡＬＣＤが、第２のソースから情報を受信する、請求項１３９に記載の方法。
141. 前記第２のソースが、
     Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈネットワークと、
     特殊化移動体無線（ＳＭＲ）ネットワークと、
     パーソナル通信システム（ＰＣＳ）ネットワークと、
     非無線ローカルエリアネットワークと、
     無線ローカルエリアネットワークと、
     赤外線ネットワークと、
     ページングネットワークと、
     双方向ページングネットワークと、
     ＦＭ放送ネットワークと、
     からなるグループから選択される、請求項１４０に記載の方法。
142. 前記無線ローカルエリアネットワークが、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ネットワークである、請求項１４１に記載の方法。
143. 前記ＡＬＣＤの前記地上位置が、少なくとも１つのＧＰＳ衛星からの前記ＧＰＳ信号および前記第２のソースからの前記情報を利用して決定される、請求項１４２に記載の方法。
144. 前記ＡＬＣＤの前記決定された地上位置を前記ＡＬＣＤに選択的に表示する工程をさらに備える、請求項１３６に記載の方法。

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