JP2011523834A - フェムトセルの時間、周波数および位置の決定 - Google Patents

Abstract

対応する手段と実際の計算機読み取り可能な媒体を有する装置は、該装置によって受信された無線テレビジョン信号の測定と該装置によって受信された無線衛星位置決め信号の測定を行うのに適合した測定モジュールと、無線テレビジョン信号の測定結果と無線衛星位置決め信号の測定結果に基づいて該装置の位置を決定するのに適合した位置モジュールと、無線テレビジョン信号の測定結果と無線衛星位置決め信号との測定結果のうちの少なくとも１つに基づいて該装置にクロック制御信号を与えるのに適合した時間モジュールを包含する。
【選択図】図２

Description

関連出願の相互参照

本出願は第１０／８６７，５７７号（２００４年６月１４日）のＣＩＰであり、そしてこれは第１０／２１０，８４７号（２００２年７月３１日）、現在は第６，８６１，９８４号のＣＩＰであり、第０９／８８７，１５８号（２００１年６月２１日）ＡＢＮのＣＩＰであり、第６０／２６５，６７５号（２００１年２月２日）の利益を請求し、第６０／２８１，２７０号（２００１年４月３日）の利益を請求し、第６０／２８１，２６９号（２００１年４月３日）の利益を請求し、第６０／２９３，８１２号（２００１年５月２５日）の利益を請求し、第６０／２９３，８１３号（２００１年５月２５日）の利益を請求し、第６０／２９３，６４６号（２００１年５月２５日）の利益を請求する。本出願は第１１／０６８，５７０号（２００５年２月２８日）のＣＩＰであり、そしてこれは第０９／９３２，０１０号（２００１年８月１７日）、現在は第７，１２６，５３６号のＣＩＰであり、そして第１０／１５９，４７８号（２００２年５月３１日）、現在は第７，４６３，１９５号のＣＩＰである。本出願は第１１／２８４，８００号（２００５年１１月２２日）のＣＩＰであり、そして第１０／０５４，３０２号（２００２年１月２２日）、現在は第６，５５９，８００号のＣＩＰである。本出願は第１２／２６３，７３１号（２００８年１１月３日）のＣＩＰである。本出願は第１２／１１７，６７６号（２００８年５月８日）のＣＩＰである。本出願は第１２／２０９，９７１号（２００８年９月１２日）のＣＩＰである。本出願は第６１／０５８，２８１号（２００８年６月３日）の利益を請求する。本出願は第６１／０７５，１６０号（２００８年６月２４日）の利益を請求する。本出願は第６１／１０５，０６３号（２００８年１０月１４日）の利益を請求する。

上記の全ての開示は本文でそのまま参照して引用されている。

本開示は、概して周波数、位置および時間の決定に係わるものである。更に詳しくは、本開示はテレビジョン信号、衛星位置決め信号、有利な条件の信号および同様な信号に基づいて周波数、位置および時間を決定することに係わるものである。この周波数、位置および時間に関する情報は多くの応用を含有している。例えば、周波数、位置および時間に関する情報は“フェムトセル”と言われる民生用携帯電話基地局の要求を満たすために使用することができる。

携帯電話が普及しつつある。しかしながら、多くの消費者は従来の有線電話に留まっており、これは１つには携帯電話より信頼性が優れているためである。特に、携帯電話の信号はビルデングの中で、しばしば減衰したりブロックされたり、不通になる前に、データ速度が遅くなったり、あるいは同様なことが起こる。

これらの信頼性問題に対処するために、“フェムトセル”と言われる民生用携帯電話基地局が市場に導入されようとしている。図１はフェムトセル１０２を含む先行技術の携帯電話システム１００を示している。図１を説明すると、携帯電話システム１００はまた“マクロセル”１０４を含んでおり、これは通常の携帯電話アンテナ１０６と通常の携帯電話基地局１０８を含んでおり、そしてこれは順に公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１１０に接続されている。

フェムトセル１０２はまた通常の携帯電話アンテナ１２８を含んでいる。フェムトセル１０２はインターネット１１４へのブロードバンド接続によって通常ＰＳＴＮ１１０に接続されている。携帯電話１１６は、マクロセル１０４とフェムトセル１０２で携帯電話信号１１８を交換することによってＰＳＴＮ１１０に接続されている他の電話と通信することができる。

マクロセル１０４なのかまたはフェムトセル１０２なのかと言うことには拘わりなく、如何なる種類の基地局にとっても、重要な要件は周波数と時間の正確な情報である。この情報は基地局どうしを同期させるのに必要であり、さもなければお互いに妨害を与えることになるだろう。更に、時間の正確な情報は一つの基地局から他の基地局に切り替えるような動作に必要である。時間の正確な決定は、次に位置の正確な情報を包含する。

時間と位置の正確な決定にとって必要とされる情報は通常全地球位置決めシステム（ＧＰＳ）のような衛星位置決めシステムから得られる。図１を再び参照すると、ＧＰＳ衛星１２０はＧＰＳ信号１２２を提供し、この信号を時刻と位置の正確な情報を得るために使用することが出来る。基地局は通常ＧＰＳアンテナを含み、ＧＰＳ信号１２２を得ることができる。システム１００に於いて、マクロセル１０４はＧＰＳアンテナ１２４を含み、フェムトセル１０２はＧＰＳアンテナ１２６を包含している。

通常のフェムトセルはＧＰＳ信号に応答して時間と位置の正確な情報を得ることができる。しかしながら、フェムトセルが普通に配置されている場所で、ＧＰＳ信号はしばしば屋内で減衰したり、あるいはブロックされたりする。必要とされるＧＰＳ信号はＧＰＳ衛星が良く見える窓の近くにフェムトセルを置いたり、高価なＧＰＳアンテナをフェムトセルに接続したり、また同じようなことをしたりした時にのみ得ることができる。

通常、一面から見れば、実施態様は、該装置によって受信される無線テレビジョン信号の測定および該装置によって受信される無線衛星位置決め信号の測定を行うのに適合した測定モジュールと、無線テレビジョン信号の測定と無線衛星位置決め信号の測定を行うのに適合した位置モジュールと、無線テレビジョン信号の測定結果と無線衛星位置決め信号の測定結果の内の少なくとも１つに基づいてクロック制御信号を装置に提供するのに適合した時間モジュールと、を含む装置を特徴としている。

本装置の実施態様は１つ以上の以下の特徴を含むことができる。いくつかの実施態様はクロック制御信号に基づいて１つ以上のクロック信号を提供するのに適した発振器を含む。いくつかの実施態様は無線テレビジョン信号と無線衛星位置決め信号を受信するのに適した受信機を含む。いくつかの実施態様は少なくとも１つのクロック信号に基づいて携帯電話信号を送受信するのに適したトランシーバを含む。いくつかの実施態様は１つ以上のクロック信号に基づいて周期的時間基準信号を提供するのに適した時間基準モジュールを含み、ここでは更にトランシーバが周期的時間基準信号に基づいて携帯電話信号を送受信するのに適合している。いくつかの実施態様は携帯電話信号を示すネットワーク信号を送受信するのに適したネットワーク・インターフェイスを含んでいる。

通常、一面から見れば、実施態様は、ある装置によって受信される無線テレビジョン信号の測定とその装置によって受信される無線衛星位置決め信号の測定を行うことと、無線テレビジョン信号の測定結果と無線衛星位置決め信号の測定結果に基づいて装置の位置を決定することと、無線テレビジョン信号の測定結果と無線衛星位置決め信号の測定結果の内の少なくとも１つに基づいて装置にクロック制御信号を提供すること、を含む手段を特徴としている。

該手段の実施態様は１つ以上の以下の特徴を含むことができる。いくつかの実施態様はクロック制御信号に基づいて１つ以上のクロック信号を提供することを含む。いくつかの実施態様は無線テレビジョン信号と無線衛星位置決め信号を受信することを含む。いくつかの実施態様は少なくとも１つのクロック信号に基づいて携帯電話信号を送受信することを含む。いくつかの実施態様は１つ以上のクロック信号に基づいて周期時間基準信号を提供することと、周期時間基準信号に基づいて携帯電話信号を送受信することを含む。いくつかの実施態様は携帯電話信号を示すネットワーク信号を送受信することを含む。

通常、一面に於いて、実施態様は、装置によって受信される無線テレビジョン信号の測定とその装置によって受信される無線衛星位置決め信号の測定を行うことと、無線テレビジョン信号の測定結果と無線衛星位置決め信号の測定結果に基づいて装置の位置を決定することと、無線テレビジョン信号の測定結果と無線衛星位置決め信号の測定結果の少なくとも１つに基づいてクロック制御信号を装置に提供することを含む手段を実行するためにコンピュータによって実行できる命令を具体化する実際の計算機読み取り可能な媒体を特徴としている。

実際の計算機読み取り可能な媒体の実施態様は以下の特徴を１つ以上含むことができる。いくつかの実施態様において、該手段は更にクロック制御信号に基づいて１つ以上のクロック信号を装置に提供させることを包含する。いくつかの実施態様において、該手段は更にクロック信号の少なくとも１つに基づいて装置に携帯電話信号を送受信させることを含む。いくつかの実施態様において、該手段は更に１つ以上のクロック信号に基づいて周期時間基準信号を装置に提供させることと、周期時間基準信号に基づいて携帯電話信号を装置に送受信させることを含む。いくつかの実施態様において、該手段は更に装置に、携帯電話信号を示すネットワーク信号を送受信させることを含む。

１つ以上の実施の詳細が以下に添付図と詳細な説明で記載される。他の特徴は詳細な説明と図、及び特許請求の範囲から明らかである。

図１は先行技術のフェムトセルを含む携帯電話システムを示す。 図２は本開示の実施態様によるフェムトセルを含む携帯電話システムの要素を示す。 図３は本開示の実施態様による図２のフェムトセルの要素を示す。 図４は本開示の実施態様による図２と３の携帯電話システムに関するプロセスを示す。 図５は本開示の実施態様による図３のフェムトセル発振器の周波数設定に関するプロセスを示す。 図６は本開示の実施態様による絶対時間の情報を得るための図２と３のフェムトセルに関するプロセスを示す。 図７は本開示の実施態様による位置を決定するための図２と３のフェムトセルに関するプロセスを示す。 図８は本開示の実施態様による図２と３のフェムトセルに関するフレーム整合プロセスを示す。 図９は本開示の実施態様による正確なタイミングを取るための図２と３のフェムトセルに関するプロセスを示す。

本明細書に使用されている各参照符号の数字の先頭の桁は参照符号の数字が最初に現れる図の番号を示している。

本開示の実施態様は“フェムトセル”と言われる民生用携帯電話基地局での使用のためにテレビジョン信号、衛星位置決め信号、格好な信号、及び同様な信号に基づいて位置と時間の正確な決定を提供する。

本開示の実施態様はＤＴＶ及びＧＰＳ信号使用の観点から述べられている。もしＧＰＳ信号が利用できない場合には、ＤＴＶ信号を単独で、又は格好の信号としてここでは総称的に言っている他の信号と組み合わせて使用することができる。ＤＴＶ信号は、例えばアドバンスト・テレビジョン・システムズ・コミッティーＤＴＶ（ＡＴＳＣ）信号、デジタル・ビデオ放送（ＤＶＢ）ＤＴＶ、統合サービス・デジタル放送（ＩＳＤＢ）ＤＴＶ、および同様な信号を含むことが可能である。格好の信号は、例えば携帯電話信号、アナログテレビ信号、デジタル・オーディオ放送（ＤＡＢ）信号、ＶＨＦ全方向ラジオ（ＶＯＲ）信号、ＦＭラジオ信号および同様な信号を含むことができる。

図２は本開示の実施態様によるフェムトセル２０２を含む携帯電話システム２００の要素を示している。記述された実施態様において、携帯電話２００の要素は一配置で提示されているが、ここで提供される開示および教示に基づいて当業者には明らかなように他の実施態様では他の配置を想像するかもしれない。例えば、携帯電話システム２００の要素はハードウェア、ソフトウェアまたはそれらの組み合わせで実施することが可能である。

図２によれば、携帯電話システム２００はまた“マクロセル”２０４を包含し、これは通常の携帯電話アンテナ２０６と通常の携帯電話基地局２０８を包含し、次にこれは公共交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）２１０に接続されている。

フェムトセル２０２はまた通常の携帯電話アンテナ２２８を含んでいる。フェムトセル２０２は他の種類の接続を代わりに使用することはできるのだが、インターネット２１４への広帯域接続によって一般にＰＳＴＮ２１０に接続されている。携帯電話２１６は、携帯電話信号２１８をマクロセル２０４及びフェムトセル２０２と交換することによってＰＳＴＮ２１０に接続されている他の電話と通信することができる。

無線ＧＰＳ信号２２２を得るために、マクロセル２０４はＧＰＳアンテナ２２４を含み、フェムトセル２０２はＧＰＳアンテナ２２６を含む。ＤＴＶ送信機２３２によって送信される無線ＤＴＶ信号２３０を得るために、フェムトセル２０２はまたデジタル・テレビジョン（ＤＴＶ）アンテナ２４８を含む。格好の信号２３６及び同じような信号のような他の信号を得るために、フェムトセル２０２はまた付加的なアンテナ２３４を含むことができる。

携帯電話システム２００はまた１つ以上の監視ユニット２３８と１つ以上のフェムトセル・サーバ２４０を含む。各監視ユニット２３８は、無線ＧＰＳ信号２２２を得るためのＧＰＳアンテナ２４４と無線ＤＴＶ信号２３０を得るためのＤＴＶアンテナ２４６を含む。格好の信号２３６及び同様な信号のような他の信号を得るために、各監視ユニット２３８はまた付加的なアンテナ２３４を含むことができる。フェムトセル２０２、監視ユニット２３８およびフェムトセル・サーバ２４０は他の技術によって、またはその組み合わせ、および同様な方法によって、インターネット２１４を用いて通信することができる。

図３は本開示の実施態様に従って図２のフェムトセル２０２の要素を示している。記述された実施態様において、フェムトセル２０２の要素は一配列で示されているが、ここで提供された開示と教示に基づいて当業者には明らかであるように、他の実施態様は他の配列を特徴とする可能性がある。例えば、フェムトセル２０２の要素はハードウェア、ソフトウェアまたはその組み合わせで実施することができる。

図３によれば、フェムトセル２０２は受信機３０２、測定モジュール３０４、時間モジュール３０６、発振器３０８、位置モジュール３１０を含んでいる。受信機３０２はＤＴＶ高周波（ＲＦ）モジュール３２０、ＤＴＶベースバンド（ＢＢ）・モジュール３２２、ＧＰＳ ＲＦモジュール３２４、及びＧＰＳベースバンド・モジュール３２６を含んでいる。フェムトセル２０２はまた時間基準モジュール３２８を含むことができる。フェムトセル２０２はまた携帯電話トランシーバ３１２、インターネット２１４と通信しているネットワーク・インターフェイス３１４、及び携帯電話３１２とネットワーク・インターフェイス３１４との間の通信を提供するための通信モジュール３１６を含んでいる。フェムトセル２０２はまた携帯電話アンテナ２２８、ＧＰＳアンテナ２２６及びＤＴＶアンテナ２４８を含んでいる。

受信機３０２、携帯電話３１２、及びネットワーク・インターフェイス３１４は従来技術に従って実施することができる。測定モジュール３０４、時間モジュール３０６、時間基準モジュール３２８はデジタル信号プロセッサとして実施することができる。デジタル信号プロセッサはフィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）として実施でき、これはまたＤＴＶベースバンド・モジュール３２２とＧＰＳベースバンド・モジュール３２６を含むことができる。位置モジュール３１０と通信モジュール３１６はプロセッサの上で実行するソフトウェアとして実施することができる。発振器３０８は電圧制御温度補償水晶発振器（ＶＣＴＣＸＯ）として実施することができる。

図４は本開示の実施態様に従って、図２，３の携帯電話システム２００のためのプロセス４００を示している。この記述された実施態様では、プロセス４００の要素は一配列で示されているが、ここで提供された開示と教示に基づいて当業者には明らかなように、他の実施態様ならば他の配列を特徴とするだろう。例えば、色々な実施態様において、プロセス４００のいくつか又は全ては異なった順序で、同時に、そして同様に実行することができる。

図４によれば、フェムトセル２０２は正確な周波数を得る（ステップ４０２）。特に、フェムトセル２０２の時間モジュール３０６は、フェムトセル２０２によって受信された１つ以上の無線ＤＴＶ信号２３０に基づいてクロック制御信号３３０をフェムトセル２０２の発振器３０８に供給する。

図５は本開示の実施態様に従って図３のフェムトセル発振器３０８の周波数を制御するためのプロセス５００を示している。その記述された実施態様に於いて、プロセス５００の要素は一配列で現されているが、ここで記述された開示と教示に基づいて当業者には明らかなように、他の実施態様ならば他の配列を特徴とするだろう。例えば、いろいろな実施態様において、プロセス５００のいくつかの、または全てのステップは異なった順序、同時に、そして同様に実行することが可能である。

図５によると、フェムトセル２０２の測定モジュール３０４は１つ以上のＤＴＶチャンネルのパイロット周波数オフセット（ＰＦＯ）を測定する（ステップ５０２）。モニター・ユニット２３８は同じＤＴＶチャンネルのＰＦＯを測定する（ステップ５０４）。フェムトセル・サーバ２４０はモニター・ユニット２３８によって行われた測定結果を確保する（ステップ５０６）。フェムトセル２０２はフェムトセル・サーバ２４０にモニター・ユニット２３８によって行われた測定結果を要求する（ステップ５０８）。フェムトセル２０２は測定結果をフェムトセル２０２に送ることによって応答する（ステップ５１０）。

フェムトセル２０２はＰＦＯ測定結果に従って発振器３０８の周波数を設定する（ステップ５１０）。特に、ＤＴＶチャンネルの各々に関して、フェムトセル２０２の時間モジュール３０６はフェムトセル２０２によって測定されたＰＦＯとモニター・ユニット２３８によって測定されたＰＦＯとの差を決定する。ＰＦＯ差はクロック制御信号３３０を生成するのに使用され、これは発振器３０８の周波数を設定する。いくつかの実施態様において、クロック制御信号３３０はパルス幅変調信号として実施される。クロック制御信号３３０に基づいて、発振器３０８は１つ以上のクロック信号３３２を供給する。

いくつかの実施態様において、フェムトセル２０２は１つ以上のクロック信号３３２に基づいて時間基準信号３３４を供給する時間基準モジュール３２８を包含する。例えば、時間基準信号３３４は１秒につき１パルスを正確に与えるパルス／秒型の波形をとることができる。時間基準信号３３４は時間分割多重通信（ＴＤＭＡ）などのような携帯電話技術に有益である。時間基準信号３３４の位相は絶対時間にしたがって設定され、これは以下に述べるようにフェムトセル２０２によって確保することができる。

再び図４を参照すると、正確な周波数を確保した後、フェムトセル２０２は大まかな絶対時間の情報を得る（ステップ４０４）。図６は本開示の実施態様に従って大まかな絶対時間を得るための図２、３のフェムトセル２０２に関するプロセス６００を示している。記述された実施態様において、プロセス６００の要素は一配列で示されているが、ここで提供された開示と教示に基づいて当業者には明らかなように、他の実施態様は他の配列を特徴とすることもある。例えば、いろいろな実施態様において、プロセス６００のいくつかの、または全てのステップは異なった順序で、並列に、そして同様な方法で実行されることがあり得る。

図６を参照すると、各監視ユニット２３８は絶対時間の情報を取得する（ステップ６０２）。例えば、ＧＰＳ信号２２２を用いて監視ユニット２３８をＧＰＳ時間にロックすることができる。各フェムトセル・サーバ２４０は１つ以上の監視ユニット２３８から大まかな絶対時間の情報を取得する。例えば、フェムトセル・サーバ２４０は監視ユニット２３８にメッセージを送ることによって大まかな絶対時間を要求し（ステップ６０４）、そして監視ユニット２３８は大まかな絶対時間を示すメッセージをもって応答する（ステップ６０６）。それから、フェムトセル・サーバ２４０はそのメッセージにしたがって大まかな絶対時間を決定する。その決定はメッセージの通過時間を計算に入れることができる。例えば、そのメッセージをネットワーク時間プロトコル（ＮＴＰ）、または同じようなものに従って実施することが出来る。

フェムトセル２０２はフェムトセル・サーバ２４０から大まかな絶対時間の情報を取得する。例えば、フェムトセル２０２はフェムトセル・サーバ２４０にメッセージを送ることによって大まかな絶対時間を要求し（ステップ６０８）、そしてフェムトセル・サーバ２４０は大まかな絶対時間を示すメッセージでもって応答する（ステップ６１０）。例えば、フェムトセル２０２はフェムトセル・サーバ２４０に関して前述した方法でフェムトセル・サーバ２４０から大まかな絶対時間の情報を取得することができる。いくつかの実施態様において、フェムトセル２０２は初期化期間中だけ、大まかな絶対時間の情報を取得する。他の実施態様においては、フェムトセル２０２は他の期間に大まかな絶対時間の情報を取得する。

再び図４を参照すると、大まかな絶対時間の情報を取得した後、それからフェムトセル２０２は位置を決定する（ステップ４０６）。いくつかの実施態様において、フェムトセル２０２は初期化期間中においてのみ位置を決定する。他の実施態様においては、フェムトセル２０２は他の期間に位置を同様に決定する。

図７は図２，３のフェムトセル２０２が本開示の実施態様に従って位置を決定するプロセス７００を示している。記載されている実施態様においては、プロセス７００は一配列で示されているが、ここで提供された開示と教示に基づいて当業者には明らかなように、他の実施態様では他の配列を特徴とすることもある。例えば、いろいろな実施態様に於いて、プロセス７００のいくつかの、または全てのステップは異なった順序で、同時並行に、および同様な方法で実行されることがある。

本開示の実施態様はＤＴＶ信号２３０の中で反復される既知のデジタル配列に基づいて擬似範囲を生成することによってフェムトセル２０２の位置を高精度で決定するためにＤＴＶ信号２３０を使用している。いくつかの場合には、これはこれらの信号に関する曖昧さの解消を要求する。例えば、２４．２ミリ秒の曖昧さはＡＴＳＣ ＤＴＶ信号に存在するＰＮ５１１配列の測定結果に関連している。微細なタイミング情報はこれらの曖昧さを解消するのに使用することができる。フェムトセル２０２は１つ以上の技術によってこの微細タイミング情報を得ることができる。そのような技術を２つ、以下で説明する。他の技術は単独で、または組み合わせて使うことができる。

いくつかの実施態様において、ＡＴＳＣとＮＴＳＣ ＴＶ信号が現れたとき、フェムトセル２０２は２つのＴＶ信号のビート周波数を使って微細タイミング情報を得ることができる。この技術の更なる詳細は２００８年５月８日に出願された米国特許出願第１２／１１７，６７６号、発明の名称“テレビジョン同期信号を用いた信頼性のある位置測定と時間移動”で提供され、それらの開示は本明細書でそっくり参照して引用されている。

いくつかの実施態様に於いて、フェムトセル２０２は“フレーム・マッチング”とここで言われる技術を使用しており、これはＮＴＳＣ ＴＶ信号の使用を要求しない。図８は本開示の実施態様にしたがって図２、３のフェムトセル２０２に関するフレーム・マッチング・プロセス８００を示している。ここで提供された開示と教示に基づいて当業者には明らかなように、記述された実施態様において、プロセス８００の要素は一配列で示されているが、他の実施態様では他の配列を特徴とする事もありうる。例えば、いろいろな実施態様において、プロセス８００のいくつかの、または全てのステップは異なった順序で、同時並行に、および同じような方法で実行することができる。

フレーム・マッチングによれば、図８を参照すると、ＤＴＶプログラム・データは監視ユニット２３８（ステップ８０２）とフェムトセル２０２（ステップ８０４）の両方によって捕捉される。フェムトセル２０２は監視ユニット２３８によって捕捉されたＤＴＶプログラム・データを取得する。例えば、監視ユニット２３８は捕捉データをフェムトセル・サーバ２４０に押し出す（ステップ８０６）、そしてデータの要求に応えて（ステップ８０８）、フェムトセル・サーバ２４０はそのデータをフェムトセル２０２に送る（ステップ８１０）。そのときフェムトセル２０２はフェムトセル２０２によって捕捉されたプログラム・データをモニター・ユニット２３８によって捕捉されたデータと一致させることによって微細タイミング情報を取得する。この技術の更なる詳細は２００８年９月１２日に出願された米国特許出願第１２／２０９，９７１号、発明の名称“放送デジタルとアナログ・テレビジョン信号に基づいた位置識別サービス”、及び２００８年１０月１４日に出願された米国仮出願第６１／１０５，０６２号、発明の名称“ハイブリッド絶対時間移動法”で提供され、それらの開示内容は本明細書で全て参照して引用されている。

今、図７を参照すると、ＤＴＶ信号２３０とＧＰＳ信号２２２は監視ユニット２３８（ステップ７０２）とフェムトセル２０２の測定モジュール３０４（ステップ７０４）の両方によって測定される。監視ユニット２３８にとって、ＤＴＶ信号２３０の測定は、観測されたＤＴＶチャンネルの各々に対して、パイロット周波数オフセット（ＰＦＯ）と、分別記号速度オフセット（ＦＳＲＯ）、これは時として分別符号速度オフセット（ＦＣＲＯ）とも言われる、及びＤＴＶ送信機２３２からの各ＤＴＶ信号の成分の送信時間（ＴＯＴ）を含むことがある。例えば、ＡＴＳＣ ＤＴＶ信号の成分は内蔵のＰＮ５１１配列であり得る、そしてＦＳＲＯはＰＮ５１１配列の繰り返し速度を決定することによって測定することができる。

フェムトセル２０２に関して、ＤＴＶ信号２３０の測定結果は、観測されたＤＴＶチャンネルの各々に対して、パイロット周波数オフセット（ＰＦＯ）とフェムトセル２０２での関連するＤＴＶ信号の成分の受信時間（ＴＯＲ）を含むことができる。ＧＰＳ信号２２２の測定結果は電離層遅延モデル・パラメータと視野内の各ＧＰＳ衛星２２０の衛星位置表を含むことができる。

これらの測定結果は全て１個の監視ユニット２３８で集めることができる。もし監視ユニット２３８が共通の時間基準を持つならば、測定のいくつかは複数の監視ユニット２３８の各々によって捕捉することができる。例えば、監視ユニット２３８はＧＰＳ時間にロックすることができる。監視ユニット２３８の更なる詳細は２００８年１２月３０日に設定登録された米国特許第７，４７１，２４４号、発明の名称“テレビジョン信号の監視ユニット”で提供され、それらの開示は本明細書でそっくり参照して引用されている。ＧＰＳ信号が充分な強さで受信されるときフェムトセル２０２は電離層遅延モデル・パラメータとＧＰＳ衛星２２０の衛星位置表を復号化することができる。もう一つの方法として、監視ユニット２３８で受信された電離層遅延モデル・パラメータと衛星位置表はフェムトセル２０２に送ることが出来る。

フェムトセル２０２はＤＴＶ信号２３０とＧＰＳ信号２２２の測定値を１つ以上の監視ユニット２３８から取得する。例えば、各監視ユニット２３８は測定値にタイム・タグを付ける、そしてタイム・タグを付けた測定値をフェムトセル・サーバ２４０に押し出す（ステップ７０６）。次に、フェムトセル２０２はフェムトセル・サーバ２４０に１つ以上のタイム・タグを付けた測定値を要求する（ステップ７０８）。この要求に応答して、フェムトセル・サーバ２４０はタイム・タグとフェムトセル・サーバ２４０の局部クロックに基づいて一番新しくタイム・タグを付けられた測定値を識別する。そしてタイム・タグを付けた測定値をフェムトセル２０２に送信する（ステップ７１０）。

ＤＴＶ信号２３０とＧＰＳ信号２２２の測定値を１つ以上の監視ユニット２３８から取得した後、フェムトセル２０２の位置モジュール３１０はＤＴＶ信号２３０とＧＰＳ信号２２２の測定値に基づいてフェムトセル２０２の位置を決定する。特に、位置モジュール３１０は信号２３０、２２２の各々に基づいて擬似範囲を生成する（ステップ７１２）。使用される各ＧＰＳ信号２２２については、擬似範囲は通常の技術に従って得ることができる。

使用される各ＤＴＶ信号２３０に関して、位置決定は分別記号速度オフセット（ＦＳＲＯ）と監視ユニット２３８によって測定される送信時間（ＴＯＴ）、及びフェムトセル２０２によって測定される受信時間（ＴＯＲ）を含む。各ＤＴＶ信号のＴＯＲは相関技術を用いて、例えば、捕捉されたＡＴＳＣ ＤＴＶ信号のＰＮ５１１配列を保存されているＰＮ５１１配列と相関をとることによって決定することができる。相関ピークはＤＴＶ信号２３０のＴＯＲを示している。その時、各ＤＴＶ擬似範囲はＤＴＶ信号の１つについてＴＯＲとＴＯＴの間の差をとることによって生成することができる。この技術の更なる詳細は２００４年６月１４日に出願された米国特許出願第１０／８６７，５７７号、発明の名称“放送デジタル・テレビジョン信号を用いた位置標定”で与えられ、それらの開示内容は本明細書で全て参照して引用されている。他の技術も同様に使用することができる。

擬似範囲を生成した後、フェムトセル２０２は擬似範囲と関連するＤＴＶ送信機とＧＰＳ衛星２２０の位置に基づいて位置を決定する（ステップ７１４）。位置決定はまたネットワーク・インターフェイス３１４、通信モジュール３１６およびパス３３８を介してインターネット２１４上で与えられる支援情報や同様なものを使用することができる。この技術の更なる詳細は２００８年１１月３日に出願された米国特許出願第１２／２６３，７３１号、発明の名称“放送テレビジョン信号によって拡大した広域位置決め信号を用いた位置標定”で与えられ、それらの開示内容は本明細書で全て参照して引用されている。他の技術も同様に使用することができる。

いくつかの実施態様において、フェムトセル２０２の測定位置の精度を向上させるためにプロセス７００は一度以上繰り返される。フェムトセル２０２の位置は以下に述べるように正確な位置を取得するために使用することができる。フェムトセル２０２の位置はまたパス３３８、通信モジュール３１６及びネットワーク・インターフェイス３１４を介してインターネット２１４の上で緊急位置目的のためにＥ９１１サーバに報告することができる。

いくつかの実施態様において、フェムトセル２０２は各々の位置決定のために、ＤＴＶ信号２３０を測定し、そしてフェムトセル・サーバ２４０からＤＴＶ信号の測定値を取得する。ＧＰＳ衛星位置表と電離層遅延は変化する頻度数が少ないので、少ない頻度数、例えば２時間ごとに取得される。

再び図４を参照して、フェムトセル２０２の位置を決定した後、その次にフェムトセル２０２は正確な時間を取得する（ステップ４０８）。いくつかの実施態様において、フェムトセル２０２は動作中、この正確な時間取得を周期的に繰り返す。例えば、正確な時間取得は１分間に１度生じる。一般に正確な時間取得には約３０秒が必要である。例えば、上記のように、各１分間の残りの３０秒は正確な周波数取得を繰り返すのに使用することができる（ステップ４１０）。勿論であるが、他の期間も使用することができる。

図９は図２，３のフェムトセル２０２が、本開示の実施態様に従って正確な時間を取得するプロセス９００を示している。ここで提供された開示と示唆に基づいて当業者には明らかなように、記述された実施態様において、プロセス９００の要素は一配列で示されているが、他の実施態様では他の配列を特徴とする事もありうる。例えば、いろいろな実施態様において、プロセス９００のいくつかの、または全てのステップは異なった順序で、同時並行に、および同じような方法で実行することができる。

ＤＴＶ信号２３０とＧＰＳ信号２２２は上記のように、監視ユニット２３８（ステップ９０２）とフェムトセル２０２の測定モジュール３０４（ステップ９０４）の両方によって測定される。例えば、上記のように、フェムトセル・サーバ２４０は１つ以上のモニター・ユニット２３８からＤＴＶ信号２３０とＧＰＳ信号２２２の測定値を取得する（ステップ９０６）。フェムトセル２０２はフェムトセル・サーバ２４０からの測定値を要求する（ステップ９０８）、これは測定値をフェムトセル２０２に送ることによって応答する（ステップ９１０）。

ＤＴＶ信号２３０とＧＰＳ信号２２２の測定値を１つ以上のモニター・ユニット２３８から取得した後、ＤＴＶ信号２３０とＧＰＳ信号２２２の測定値に基づいてフェムトセル２０２は正確な時間を決定する。特に、位置モジュール３１０は信号２３０、２２２の各々に基づいて関連する擬似範囲を生成する（ステップ９１０）。そして擬似範囲に基づいてクロック・オフセットを決定する（ステップ９１２）。別の方法として、フェムトセル２０２はＤＴＶ信号２３０とＧＰＳ信号２２２の測定値をフェムトセル・サーバ２４０に送ることができ、これは擬似範囲を生成し、クロック・オフセットを決定し、そしてクロック・オフセットをフェムトセル２０２に送り返す。

クロック信号３３２のクロック・オフセットと同様に、各擬似範囲は送信機からフェムトセル２０２までの関連する信号２２２、２３０の飛行時間を示している。フェムトセルの位置は既知なので、各信号２２２、２３０の飛行時間は計算することが可能であり、クロック・オフセットを得るために関連する擬似範囲から引き算することができる。いくつかの実施態様において、クロック・オフセットは多重信号２２２，２３０から得られる。受信機自動品質監視（ＲＡＩＭ）技術、あるいは同様な物はこれらの多重クロック・オフセットから単一クロック・オフセットを得るために使用することができる。

フェムトセル２０２はクロック・オフセットに基づいて時間基準モジュール３２８を制御する（ステップ９１４）。特に、位置モジュール３１０は１つ以上のクロック命令３３６を時間基準モジュール３２８に送信する。これはクロック命令３３６に基づいて時間基準信号３３４の位相を調整する。代わりに、あるいは付加的に擬似範囲測定値は発振器３０８を操作するのにも同様に使用することができる。

正確な時間と周波数の取得のおかげで、他の基地局２０８とフェムトセル２０２に対して妨害を与えることなしに携帯電話２１６との通信のために携帯電話トランシーバ３１２による使用にはクロック信号３３２と時間基準信号３３４は充分に正確であり、他の基地局２０８とフェムトセル２０２に対して途切れのない受け渡しをすることができる。作動中、携帯電話トランシーバ３１２は、例えば１つ以上の携帯電話２１６との通信においてクロック信号３３２に基づいて、ある場合には時間基準信号３３４に基づいて携帯電話信号２１８を送受信する。ネットワーク・インターフェイス３１４は携帯電話信号２１８を示すネットワーク信号をインターネット２１４と送受信し、そしてＰＳＴＮ１１０と通信する。

本開示の実施態様は電子回路で、またはコンピュータ・ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアで、またはそれらの組み合わせで、実施することができる。本開示の実施態様は、プログラマブル・プロセッサで実行するために機械読み取り可能な記憶装置に実際に具体化されたコンピュータ・プログラム生成物の形で実施することができる。そして本開示の方法ステップは、入力データで演算を行い、そして出力を生成することによって本開示の機能を行うために命令プログラムを実行するプログラマブル・プロセッサで行うことができる。本開示はデータ記憶システムと、少なくとも１つの入力装置と、少なくとも１つの出力装置からのデータと命令を受信し、それらへデータと命令を送信するために結合された少なくとも１つのプログラマブル・プロセッサを含むプログラマブル・システムで実行できる１つ以上のコンピュータ・プログラムで有利に実施することができる。各コンピュータ・プログラムは高レベル記述またはオブジェクト指向のプログラム言語で、または望むならアセンブリー言語または機械語で、実施することができる。そして如何なる場合にも、その言語はコンパイルまたはインタープリートされる言語である。例として、適切なプロセッサは一般仕様と特殊仕様のマイクロ・プロセッサを含んでいる。一般に、プロセッサは読み取り専用メモリとランダム・アクセス・メモリ、またはその何れかからの命令とデータを受信する。一般に、コンピュータはデータファイルを保存するために１つ以上の大容量記憶装置を含んでいる。そのような装置は磁気デスク、内蔵ハードデスクや可動デスクのようなもの、光磁気デスク、光デスクを含んでいる。コンピュータ・プログラム命令やデータを実際に具体化するのに適した記憶装置は全ての型の不揮発性メモリを含む。例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、およびフラッシュ・メモリのような半導体メモリ装置、内蔵ハードデスクや可動デスクのような磁気デスク、光磁気デスク、ＣＤ‐ＲＯＭデスクを含む。今まで述べたものは何であれ、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）で補完、またはＡＳＩＣの中に組み込むことができる。

本開示の多くの実施例を記述してきた。それでもなお、本開示の精神や展望から離れることなしに色々な変形物が作りうるということが理解できる。従って、他の実施は以下の請求範囲内にある。

Claims (17)

1. 装置によって受信された無線テレビジョン信号の測定結果と前記装置によって受信された無線衛星位置決め信号の測定結果を生成するのに適合した測定モジュールと、無線テレビジョン信号の測定結果と無線衛星位置決め信号の測定結果に基づいて装置の位置を決定するのに適合した位置モジュールと、無線テレビジョン信号の測定結果と無線衛星位置決め信号の測定結果の少なくとも１つに基づいてクロック制御信号を前記装置に供給するのに適合した時間モジュールを含む装置。
2. クロック制御信号に基づいて１つ又はそれ以上のクロック信号を供給するのに適合した発振器を更に含む請求項１に記載の装置。
3. 無線テレビジョン信号と無線衛星位置決め信号を受信するのに適合した受信器を更に含む請求項１に記載の装置。
4. 少なくとも１つのクロック信号に基づいて携帯電話信号を送受信するのに適合したトランシーバを更に含む請求項２に記載の装置。
5. １つ以上のクロック信号に基づいて周期的時間基準信号を供給するのに適合し、トランシーバが更に周期的時間基準信号に基づいて携帯電話信号を送受信するのに適合した時間基準モジュールを更に含む請求項４に記載の装置。
6. 携帯電話信号を示すネットワーク信号を送受信するのに適合したネットワーク・インターフェイスを更に含む請求項４に記載の装置。
7. 装置によって受信される無線テレビジョン信号の測定結果と前記装置によって受信される無線衛星位置決め信号の測定結果を生成することと、無線テレビジョン信号の測定結果と無線衛星位置決め信号の測定結果に基づいて前記装置の位置を決定することと、無線テレビジョン信号の測定結果と無線衛星位置決め信号の測定結果の少なくとも１つに基づいて装置にクロック制御信号を供給することとを含む方法。
8. クロック制御信号に基づいて１つ以上のクロック信号を供給することを更に含む請求項７に記載の方法。
9. 無線テレビジョン信号と無線衛星位置決め信号を受信することを更に含む請求項７に記載の方法。
10. 少なくとも１つのクロック信号に基づいて携帯電話信号を送受信することを更に含む請求項８に記載の方法。
11. １つ又はそれ以上のクロック信号に基づいて周期的時間基準信号を供給することと、周期的時間基準信号に基づいて携帯電話信号を送受信することを更に含む請求項１０に記載の方法。
12. 携帯電話信号を示すネットワーク信号を送受信することを更に含む請求項１０に記載の方法。
13. 装置によって受信された無線テレビジョン信号の測定結果と装置によって受信された無線衛星位置決め信号の測定結果を生成することと、無線テレビジョン信号の測定結果と無線衛星位置決め信号の測定結果に基づいて前記装置の位置を決定することと、無線テレビジョン信号の測定結果と無線衛星位置決め信号の測定結果の少なくとも１つに基づいてクロック制御信号を前記装置に供給することを装置にさせること、を含む方法を行うためにコンピュータによって実行可能な命令を具体化する具体的なコンピュータ読み取り可能な媒体。
14. 方法がクロック制御信号に基づいて１つ以上のクロック信号を装置に供給させることを更に含む、請求項１３に記載の具体的なコンピュータ読み取り可能な媒体。
15. 方法が少なくとも１つのクロック信号に基づいて携帯電話信号を装置に送受信させることを更に含む、請求項１４に記載の具体的なコンピュータ読み取り可能な媒体。
16. 方法が１つ以上のクロック信号に基づいて周期的時間基準信号を装置に供給させることと、周期的時間基準信号に基づいて携帯電話信号を装置に送受信させることを更に含む請求項１５に記載の具体的なコンピュータ読み取り可能な媒体。
17. 方法が装置に携帯電話信号を示すネットワーク信号を送受信させることを更に含む、請求項１５に記載の具体的なコンピュータ読み取り可能な媒体。

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