JP3207148B2 - ワイアレス通信システムにおける移動局の位置の決定方法 - Google Patents
ワイアレス通信システムにおける移動局の位置の決定方法Info
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- JP3207148B2 JP3207148B2 JP00445098A JP445098A JP3207148B2 JP 3207148 B2 JP3207148 B2 JP 3207148B2 JP 00445098 A JP00445098 A JP 00445098A JP 445098 A JP445098 A JP 445098A JP 3207148 B2 JP3207148 B2 JP 3207148B2
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- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セルラ、ＰＣＳ、
あるいは他のワイアレス通信システムに関し、特にこの
ようなシステムにおいて携帯電話機あるいは他の移動通
信局の位置を決定する技術に関する。
あるいは他のワイアレス通信システムに関し、特にこの
ようなシステムにおいて携帯電話機あるいは他の移動通
信局の位置を決定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】ワイアレス通信サービス、例えばセルラ
通信サービスあるいはパーソナル通信サービス（Person
al Communications Service（ＰＣＳ））システムにお
ける携帯電話の需要は、依然として増加している。一方
で、グローバルポジショニングシステム（Global Posit
ioning System（ＧＰＳ））も様々な商業用アプリケー
ションに幅広く受け入れられている。ＧＰＳは、人工衛
星のネットワークを有し、ＧＰＳ受信機を具備したユー
ザが世界中のどの場所に位置するかを高い精度で決定で
きるようにするシステムである。
通信サービスあるいはパーソナル通信サービス（Person
al Communications Service（ＰＣＳ））システムにお
ける携帯電話の需要は、依然として増加している。一方
で、グローバルポジショニングシステム（Global Posit
ioning System（ＧＰＳ））も様々な商業用アプリケー
ションに幅広く受け入れられている。ＧＰＳは、人工衛
星のネットワークを有し、ＧＰＳ受信機を具備したユー
ザが世界中のどの場所に位置するかを高い精度で決定で
きるようにするシステムである。
【０００３】移動物体の位置の決定は、ワイアレス通信
システムにおいても重要な課題であり、ワイアレスシス
テムでも、携帯電話あるいは他の種類の移動通信局の位
置を決定することが必要である。効率的な方法で移動局
の位置を決定できるワイアレスシステムは、ユーザに対
し高度のレベルのサービスを提供し、かつサービスプロ
バイダーにとってはさらに売上につながるものである。
システムにおいても重要な課題であり、ワイアレスシス
テムでも、携帯電話あるいは他の種類の移動通信局の位
置を決定することが必要である。効率的な方法で移動局
の位置を決定できるワイアレスシステムは、ユーザに対
し高度のレベルのサービスを提供し、かつサービスプロ
バイダーにとってはさらに売上につながるものである。
【０００４】ワイアレスシステムにおいて、移動局の位
置決定の必要性の例としては、不慣れな高速道路を旅す
る携帯電話のユーザを考えてみるとよい。携帯電話のユ
ーザが高速道路に入り目的地に向かって旅行しながら何
カ所かの出口を通過している。そのときユーザが車のト
ラブルに巻き込まれ、車を道路わきに止め、携帯電話で
緊急ロードサービスに電話をする。
置決定の必要性の例としては、不慣れな高速道路を旅す
る携帯電話のユーザを考えてみるとよい。携帯電話のユ
ーザが高速道路に入り目的地に向かって旅行しながら何
カ所かの出口を通過している。そのときユーザが車のト
ラブルに巻き込まれ、車を道路わきに止め、携帯電話で
緊急ロードサービスに電話をする。
【０００５】その際ユーザは、自分の位置をこの緊急ロ
ードサービスのオペレータに伝えようとするが高速道路
で最後に通過した出口の番号あるいは名前を思い出すこ
とができない。そのために、ユーザはロードサービスを
受けるために警察に対し幅広い探索をお願いせざるを得
ない。ユーザのこのようないらいらや絶望感は、車の故
障が真夜中や悪天候あるいは犯罪多発地帯で起きた場合
には一層倍加される。
ードサービスのオペレータに伝えようとするが高速道路
で最後に通過した出口の番号あるいは名前を思い出すこ
とができない。そのために、ユーザはロードサービスを
受けるために警察に対し幅広い探索をお願いせざるを得
ない。ユーザのこのようないらいらや絶望感は、車の故
障が真夜中や悪天候あるいは犯罪多発地帯で起きた場合
には一層倍加される。
【０００６】ワイアレスシステムとＧＰＳ受信機の両方
を幅広く使用することにより、ワイアレスシステムにお
ける移動局の位置の決定は、ＧＰＳの機能を用いること
によりできることになる。ワイアレスシステムにおいて
移動局の位置を決定できるようにするために、ＧＰＳ機
能を用いることによる「強引な」アプローチは、従来の
ＧＰＳ受信機を各移動局（車等）に単に組み込むことで
ある。しかし、この方法は移動局のコスト、サイズ、重
量、電力消費等を不当に増加させ、そのため市場性があ
りそうにない。
を幅広く使用することにより、ワイアレスシステムにお
ける移動局の位置の決定は、ＧＰＳの機能を用いること
によりできることになる。ワイアレスシステムにおいて
移動局の位置を決定できるようにするために、ＧＰＳ機
能を用いることによる「強引な」アプローチは、従来の
ＧＰＳ受信機を各移動局（車等）に単に組み込むことで
ある。しかし、この方法は移動局のコスト、サイズ、重
量、電力消費等を不当に増加させ、そのため市場性があ
りそうにない。
【０００７】様々な従来のＧＰＳの特徴を移動局（車
等）に組み込む同様で単純なアプローチは、複雑でマル
ティレーヤのユーザインタフェース機能を導入する必要
があり、これによりワイアレスシステムの効率性を犠牲
にすることになる。さらにまずいことに、ＧＰＳの類似
の機能をワイアレスシステムに安価にかつ音声の質を劣
化することなく組み込むことに適した現在市場性のある
技術は存在しないように思われる。
等）に組み込む同様で単純なアプローチは、複雑でマル
ティレーヤのユーザインタフェース機能を導入する必要
があり、これによりワイアレスシステムの効率性を犠牲
にすることになる。さらにまずいことに、ＧＰＳの類似
の機能をワイアレスシステムに安価にかつ音声の質を劣
化することなく組み込むことに適した現在市場性のある
技術は存在しないように思われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ＧＰ
Ｓに類似の機能を用い移動局と基地局に最低限の回路を
付加するだけで済み、かつ多層のユーザインタフェース
機能を必要とせず、音声の質を劣化させることのないよ
うな移動局位置決定システムを提供することである。
Ｓに類似の機能を用い移動局と基地局に最低限の回路を
付加するだけで済み、かつ多層のユーザインタフェース
機能を必要とせず、音声の質を劣化させることのないよ
うな移動局位置決定システムを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、ワイアレス通
信システムにおいて移動局の位置の決定ができる方法と
装置に関する。本発明の一実施例によれば、ワイアレス
システムの移動局は、サイレントエコー生成回路（sile
nt echo generation circuit（ＳＥＧＣ））を有し、こ
の回路は緊急位置サービス（Emergency Position Servi
ce）にアクセスするために、＊ＥＰＳのような一連のキ
ーを押すことにより移動局のユーザにより初期化され
る。
信システムにおいて移動局の位置の決定ができる方法と
装置に関する。本発明の一実施例によれば、ワイアレス
システムの移動局は、サイレントエコー生成回路（sile
nt echo generation circuit（ＳＥＧＣ））を有し、こ
の回路は緊急位置サービス（Emergency Position Servi
ce）にアクセスするために、＊ＥＰＳのような一連のキ
ーを押すことにより移動局のユーザにより初期化され
る。
【００１０】その後このＳＥＧＣ（サイレントエコー生
成回路）は、システムの基地局から送信された第１回情
報信号を受信する。この第１回情報信号は、基地局から
順方向リンク、同期チャネルを介して送信された世界標
準時刻（universal time coordinate（ＵＴＣ））の形
態の送信時間スタンプ（transmit time stamp）であ
る。ＳＥＧＣは、同期チャネルからこの送信時間スタン
プを抽出し、それを処理して受信時間スタンプ（receiv
e time stamp）を生成する。この受信タイムスタンプ
は、送信タイムスタンプのエコーに対応するものであ
る。
成回路）は、システムの基地局から送信された第１回情
報信号を受信する。この第１回情報信号は、基地局から
順方向リンク、同期チャネルを介して送信された世界標
準時刻（universal time coordinate（ＵＴＣ））の形
態の送信時間スタンプ（transmit time stamp）であ
る。ＳＥＧＣは、同期チャネルからこの送信時間スタン
プを抽出し、それを処理して受信時間スタンプ（receiv
e time stamp）を生成する。この受信タイムスタンプ
は、送信タイムスタンプのエコーに対応するものであ
る。
【００１１】この受信タイムスタンプは、システムのメ
インデータキャリア信号からオフセットされたエコーキ
ャリア信号上で基地局に送り返される。例えば、システ
ムのメインデータキャリアがＦｃの周波数を有する場合
には、エコーキャリア信号は、例えばＦｃ±１０００ｋ
Ｈｚの周波数を有する。
インデータキャリア信号からオフセットされたエコーキ
ャリア信号上で基地局に送り返される。例えば、システ
ムのメインデータキャリアがＦｃの周波数を有する場合
には、エコーキャリア信号は、例えばＦｃ±１０００ｋ
Ｈｚの周波数を有する。
【００１２】この変調エコーキャリア信号は、ナローバ
ンドＦＭ信号、ＣＤＭＡ信号あるいはタイムスタンプに
より変調され得る他の種類の信号あるいは他の種類の時
間情報信号として実現できる。このエコーキャリア信号
パワーレベルは、本発明によれば、システムのスプリア
ス信号の仕様を満足するよう設定され、その結果メイン
データチャネル上の音声品質は、このエコーキャリア信
号の存在に起因して劣化するようなことはない。
ンドＦＭ信号、ＣＤＭＡ信号あるいはタイムスタンプに
より変調され得る他の種類の信号あるいは他の種類の時
間情報信号として実現できる。このエコーキャリア信号
パワーレベルは、本発明によれば、システムのスプリア
ス信号の仕様を満足するよう設定され、その結果メイン
データチャネル上の音声品質は、このエコーキャリア信
号の存在に起因して劣化するようなことはない。
【００１３】本発明の他の側面によれば、ワイアレスシ
ステムの第１基地局は、サイレントエコー信号受信機と
プロセッサとを具備している。この第１基地局は上記の
送信タイムスタンプを生成し、それを順方向リンクの同
期チャネルでもって移動局のＳＥＧＣに送信する。第１
基地局のサイレントエコー信号受信機は、移動局からエ
コーキャリア信号を受信し、それを復調して受信タイム
スタンプを再生する。
ステムの第１基地局は、サイレントエコー信号受信機と
プロセッサとを具備している。この第１基地局は上記の
送信タイムスタンプを生成し、それを順方向リンクの同
期チャネルでもって移動局のＳＥＧＣに送信する。第１
基地局のサイレントエコー信号受信機は、移動局からエ
コーキャリア信号を受信し、それを復調して受信タイム
スタンプを再生する。
【００１４】この第１基地局は、送信タイムスタンプと
受信タイムスタンプとを用いて第１射程距離値（first
ranging value）を計算し、同時にまた第２基地局と第
３基地局内でそれぞれ計算された対応する第２射程距離
値と第３射程距離値とを受信する。第２基地局と第３基
地局とは第１基地局と時間同期しており、かつ移動局に
近い場所にあり、そのため移動局からのエコーキャリア
信号上で伝送された受信タイムスタンプを用いてそれぞ
れ第２射程距離値と第３射程距離値とを生成することが
できる。
受信タイムスタンプとを用いて第１射程距離値（first
ranging value）を計算し、同時にまた第２基地局と第
３基地局内でそれぞれ計算された対応する第２射程距離
値と第３射程距離値とを受信する。第２基地局と第３基
地局とは第１基地局と時間同期しており、かつ移動局に
近い場所にあり、そのため移動局からのエコーキャリア
信号上で伝送された受信タイムスタンプを用いてそれぞ
れ第２射程距離値と第３射程距離値とを生成することが
できる。
【００１５】ある基地局内の射程距離値の計算は、送信
タイムスタンプとその基地局が受信した受信タイムスタ
ンプとの間の時間差を測定し、移動局と基地局の内部遅
延の結果を修正することが含まれる。第１基地局のプロ
セッサは、この第１と第２と第３の射程距離値を計算
し、そして移動局の位置を表す位置ベクトルと方位（be
aring）を生成する。
タイムスタンプとその基地局が受信した受信タイムスタ
ンプとの間の時間差を測定し、移動局と基地局の内部遅
延の結果を修正することが含まれる。第１基地局のプロ
セッサは、この第１と第２と第３の射程距離値を計算
し、そして移動局の位置を表す位置ベクトルと方位（be
aring）を生成する。
【００１６】この方位の決定は、第１基地局の方向性ア
ンテナの境界範囲（boundary limits）と符号協定（sig
n conventions）を設定すること、第１と第２と第３の
射程距離値を変換すること、およびこの符号一致（sign
agreements）の多数を識別することが含まれる。この
ようにして得られたベクトルと方位とは、移動局の緯度
と経度に変換され、そしてこれを用いてデータベースか
らマップ、方向あるいは他の有用な情報を取り出し、そ
して移動局のユーザにその後伝送される。
ンテナの境界範囲（boundary limits）と符号協定（sig
n conventions）を設定すること、第１と第２と第３の
射程距離値を変換すること、およびこの符号一致（sign
agreements）の多数を識別することが含まれる。この
ようにして得られたベクトルと方位とは、移動局の緯度
と経度に変換され、そしてこれを用いてデータベースか
らマップ、方向あるいは他の有用な情報を取り出し、そ
して移動局のユーザにその後伝送される。
【００１７】本発明はこのようにして、ＧＰＳ受信機の
特徴と類似の特徴をワイアレスシステムの移動局と基地
局に組み込む。その結果、移動局のコスト、大きさ、重
量、電力消費を不等に増加させることのない低価格の位
置探索システムが提供でき、これは多層のユーザインタ
フェース機能を必要とせず、音声の質も劣化させること
はない。
特徴と類似の特徴をワイアレスシステムの移動局と基地
局に組み込む。その結果、移動局のコスト、大きさ、重
量、電力消費を不等に増加させることのない低価格の位
置探索システムが提供でき、これは多層のユーザインタ
フェース機能を必要とせず、音声の質も劣化させること
はない。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明は、ＩＳ−９５ワイアレス
通信システムの周波数バンドを用いて説明するが、本発
明はこの特定の周波数およびシステムに限定されるもの
ではなく、本発明は一般的に移動局のコスト、サイズ、
重量電力消費を増加することなく、有効に移動局の位置
を決定できるワイアレスシステムにも適用できるもので
ある。例えば、本発明はＩＳ−９５のＣＤＭＡのパーソ
ナル通信サービス（personal communications service
（ＰＣＳ））システムの周波数バンドＡについて説明し
ているが、本発明はＣＤＭＡセルラシステムおよび時分
割多重（ＴＤＭＡ）のシステムにも同様に適用できる。
通信システムの周波数バンドを用いて説明するが、本発
明はこの特定の周波数およびシステムに限定されるもの
ではなく、本発明は一般的に移動局のコスト、サイズ、
重量電力消費を増加することなく、有効に移動局の位置
を決定できるワイアレスシステムにも適用できるもので
ある。例えば、本発明はＩＳ−９５のＣＤＭＡのパーソ
ナル通信サービス（personal communications service
（ＰＣＳ））システムの周波数バンドＡについて説明し
ているが、本発明はＣＤＭＡセルラシステムおよび時分
割多重（ＴＤＭＡ）のシステムにも同様に適用できる。
【００１９】本明細書において、「順方向リンク」は基
地局から移動局への伝送チャネルを、そして「逆方向リ
ンク」は移動局から基地局への伝送チャネルを意味す
る。「送信タイムスタンプ」は、基地局から移動局に伝
送されるいかなる時間情報信号を含むものを意味し、例
えば順方向リンクの同期チャネルで伝送される世界標準
時刻（universal time coordinate（ＵＴＣ））を意味
する。用語「受信タイムスタンプ」は、移動局の位置探
索アルゴリズム（mobile position search algorithm
（ＭＰＳＡ））において、移動局により生成され基地局
にも使用される例えばゲーティッドタイムスタンプのよ
うないかなる時間情報信号も含む。
地局から移動局への伝送チャネルを、そして「逆方向リ
ンク」は移動局から基地局への伝送チャネルを意味す
る。「送信タイムスタンプ」は、基地局から移動局に伝
送されるいかなる時間情報信号を含むものを意味し、例
えば順方向リンクの同期チャネルで伝送される世界標準
時刻（universal time coordinate（ＵＴＣ））を意味
する。用語「受信タイムスタンプ」は、移動局の位置探
索アルゴリズム（mobile position search algorithm
（ＭＰＳＡ））において、移動局により生成され基地局
にも使用される例えばゲーティッドタイムスタンプのよ
うないかなる時間情報信号も含む。
【００２０】本発明によるワイアレス通信システムは、
音声の質を劣化させることなく移動局に対し、余分のマ
ルティレイヤユーザインタフェース機能を必要とするこ
となく、あるいは移動局の大きさ重量および電力消費を
増加させることなく移動局の位置を決定できる。
音声の質を劣化させることなく移動局に対し、余分のマ
ルティレイヤユーザインタフェース機能を必要とするこ
となく、あるいは移動局の大きさ重量および電力消費を
増加させることなく移動局の位置を決定できる。
【００２１】このようなシステムの要件は、以下の文
献、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５Ａ，“Mobile Station
-Base Station Compatibility for Dual-Mode Wideband
Spread Spectrum Cellular System,”June 1996，ＴＩ
Ａ／ＥＩＡ／ＩＳ−９７Ａ，“Recommended Minimum Pe
rformance Standards for Base Station Supporting Du
al-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular Mobile S
tations,”June 1996，ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９８
Ａ，“Recommended Minimum Performance Standards fo
r Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular Mobi
le Stations,”June1996，のＩＳ−９５ ＣＤＭＡ Ｐ
ＣＳシステムに詳細に記載されている。
献、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５Ａ，“Mobile Station
-Base Station Compatibility for Dual-Mode Wideband
Spread Spectrum Cellular System,”June 1996，ＴＩ
Ａ／ＥＩＡ／ＩＳ−９７Ａ，“Recommended Minimum Pe
rformance Standards for Base Station Supporting Du
al-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular Mobile S
tations,”June 1996，ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９８
Ａ，“Recommended Minimum Performance Standards fo
r Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular Mobi
le Stations,”June1996，のＩＳ−９５ ＣＤＭＡ Ｐ
ＣＳシステムに詳細に記載されている。
【００２２】図１は、ＣＤＭＡ ＰＣＳ Ａバンド基地
局送信周波数の周波数スペクトラム割当と、インバンド
スプリアス信号要件を示す。同図から分かるようにＰＣ
ＳＡバンドは、１９３０．０から１９４４．９５ＭＨｚ
の周波数範囲を占有し、その中でも１９３１．２５から
１９４３．７５ＭＨｚの部分が有効である。このＡバン
ドは、約１５（１９４４．９５−１９３０．０）ＭＨｚ
の全バンド幅内に３００チャネルを有し、有効周波数は
１９３１．２５ＭＨｚから１９４３．７５ＭＨｚの有効
部分内にチャネル番号２５から２７５に対応する周波数
である。
局送信周波数の周波数スペクトラム割当と、インバンド
スプリアス信号要件を示す。同図から分かるようにＰＣ
ＳＡバンドは、１９３０．０から１９４４．９５ＭＨｚ
の周波数範囲を占有し、その中でも１９３１．２５から
１９４３．７５ＭＨｚの部分が有効である。このＡバン
ドは、約１５（１９４４．９５−１９３０．０）ＭＨｚ
の全バンド幅内に３００チャネルを有し、有効周波数は
１９３１．２５ＭＨｚから１９４３．７５ＭＨｚの有効
部分内にチャネル番号２５から２７５に対応する周波数
である。
【００２３】この有効部分の一部は、図１で誇張してキ
ャリア周波数Ｆｃの近傍でスプリアス信号の要件を示
す。次にこのスプリアス信号の要件の意味するところ
は、スプリアス信号は周波数バンドＦｃ−１９８０ｋＨ
ｚ＜ｆ＜Ｆｃ−９００ｋＨｚ、Ｆｃ＋９００ｋＨｚ＜ｆ
＜Ｆｃ＋１９８０ｋＨｚのところではキャリア信号より
も４２ｄＢ低く、そして周波数ｆ＜Ｆｃ−１９８０ｋＨ
ｚ、ｆ＞Ｆｃ＋１９８０ｋＨｚのところではキャリア信
号よりも５４ｄＢ低い。
ャリア周波数Ｆｃの近傍でスプリアス信号の要件を示
す。次にこのスプリアス信号の要件の意味するところ
は、スプリアス信号は周波数バンドＦｃ−１９８０ｋＨ
ｚ＜ｆ＜Ｆｃ−９００ｋＨｚ、Ｆｃ＋９００ｋＨｚ＜ｆ
＜Ｆｃ＋１９８０ｋＨｚのところではキャリア信号より
も４２ｄＢ低く、そして周波数ｆ＜Ｆｃ−１９８０ｋＨ
ｚ、ｆ＞Ｆｃ＋１９８０ｋＨｚのところではキャリア信
号よりも５４ｄＢ低い。
【００２４】ＩＳ−９５ ＣＤＭＡ標準による移動局は
逆方向リンクアクセスチャネルを用いて基地局との従来
の通信を開始し、そして確立し、順方向リンクのページ
ングチャネルメッセージに応答する。以下に詳述するよ
うに本発明は、サイレントエコー生成回路（silent ech
o generation circuit（ＳＥＧＣ））をワイアレスシス
テムの移動局に組み込むことにより実現される。
逆方向リンクアクセスチャネルを用いて基地局との従来
の通信を開始し、そして確立し、順方向リンクのページ
ングチャネルメッセージに応答する。以下に詳述するよ
うに本発明は、サイレントエコー生成回路（silent ech
o generation circuit（ＳＥＧＣ））をワイアレスシス
テムの移動局に組み込むことにより実現される。
【００２５】移動局のユーザによりＳＥＧＣが駆動され
ると、このＳＥＧＣは疑似スプリアス（spurious-lik
e）のサイレントエコー信号を生成し、これをＣＤＭＡ
キャリア信号から約±１０００ｋＨｚオフセットした逆
方向リンクアクセスチャネルで基地局に伝送する。本発
明のＳＥＧＣは、ゲーティッドタイムスタンプをサイレ
ントエコー信号上に変調する。このようにして本発明
は、アクセスチャネル内にタイムスタンプを内蔵させ、
あるいは逆方向リンクに内蔵させ従来の順方向リンク同
期チャネルのエコーを提供し、その結果基地局は射程距
離計算（ranging computations）を実行して移動局の位
置を決定できる。
ると、このＳＥＧＣは疑似スプリアス（spurious-lik
e）のサイレントエコー信号を生成し、これをＣＤＭＡ
キャリア信号から約±１０００ｋＨｚオフセットした逆
方向リンクアクセスチャネルで基地局に伝送する。本発
明のＳＥＧＣは、ゲーティッドタイムスタンプをサイレ
ントエコー信号上に変調する。このようにして本発明
は、アクセスチャネル内にタイムスタンプを内蔵させ、
あるいは逆方向リンクに内蔵させ従来の順方向リンク同
期チャネルのエコーを提供し、その結果基地局は射程距
離計算（ranging computations）を実行して移動局の位
置を決定できる。
【００２６】基地局はこのサイレントエコー信号を受信
し、内蔵されたタイムスタンプを用いて射程距離計算を
実行して相当する移動局の位置を決定する。このサイレ
ントエコー信号は、上記のＩＳ−９５ ＰＣＳ Ａバン
ドのスプリアス信号要件を乱さないように生成される。
このＳＥＧＣは、従来の移動局の無線周波数（ＲＦ）あ
るいはベースバンド（ＢＢ）のいずれかで実現される。
し、内蔵されたタイムスタンプを用いて射程距離計算を
実行して相当する移動局の位置を決定する。このサイレ
ントエコー信号は、上記のＩＳ−９５ ＰＣＳ Ａバン
ドのスプリアス信号要件を乱さないように生成される。
このＳＥＧＣは、従来の移動局の無線周波数（ＲＦ）あ
るいはベースバンド（ＢＢ）のいずれかで実現される。
【００２７】本発明によるシステムの代表的な仕様は次
の通りである。ＩＳ−９５の標準では、ＣＤＭＡ ＰＣ
Ｓバンド幅は１．２２８ＭＨｚで、チップレートは約８
１４ｎｓである。２００ｎｓのＣＤＭＡチップタイミン
グ解像度は、このチップレートの約４分の１に相当し、
射程距離に対しては十分なマージンを与える。ＳＥＧＣ
により生成されたサイレントエコー信号は、Ｆｃ−１９
８０ｋＨｚ＜ｆ＜Ｆｃ−９００ｋＨｚとＦｃ＋９００ｋ
Ｈｚ＜ｆ＜Ｆｃ＋１９８０ｋＨｚの範囲内の周波数の間
で約−５０ｄＢｃ以下であり、これにより上記のＩＳ−
９５ＡとＩＳ−９８Ａの標準で仕様が決められたスプリ
アス信号要件に対しては十分なマージンを与えることが
できる。このシステムの仕様は以下の通りである。
の通りである。ＩＳ−９５の標準では、ＣＤＭＡ ＰＣ
Ｓバンド幅は１．２２８ＭＨｚで、チップレートは約８
１４ｎｓである。２００ｎｓのＣＤＭＡチップタイミン
グ解像度は、このチップレートの約４分の１に相当し、
射程距離に対しては十分なマージンを与える。ＳＥＧＣ
により生成されたサイレントエコー信号は、Ｆｃ−１９
８０ｋＨｚ＜ｆ＜Ｆｃ−９００ｋＨｚとＦｃ＋９００ｋ
Ｈｚ＜ｆ＜Ｆｃ＋１９８０ｋＨｚの範囲内の周波数の間
で約−５０ｄＢｃ以下であり、これにより上記のＩＳ−
９５ＡとＩＳ−９８Ａの標準で仕様が決められたスプリ
アス信号要件に対しては十分なマージンを与えることが
できる。このシステムの仕様は以下の通りである。
【００２８】 ＳＥＧＣキャリア： Ｆｃ±１０００ｋＨｚ ＳＥＧＣスプリアス： Ｆｃ−１９８０ｋＨｚ＜ｆ＜Ｆ
ｃ−９００ｋＨｚおよびＦｃ＋９００ｋＨｚ＜ｆ＜Ｆｃ
＋１９８０ｋＨｚに対して−５０ｄＢｃ／３０ｋＨｚ タイミング解像度： ２００ｎｓ 位置の精度： ±１００フィート（ｒｍｓ） フレームエラーレート： ２％（ｍａｘ） 応答遅延： １００ｎｓ以下 例えば＊ＥＰＳのような所定キーの押圧により自動移動
局ユーザ位置検出 他のユーザとの重大な干渉が存在しないこと 移動局装置のサイズと重量と電力消費を大幅に増加させ
ないこと 新たなマルティレイヤユーザインタフェースを必要とし
ないこと 音声品質の劣化のないこと
ｃ−９００ｋＨｚおよびＦｃ＋９００ｋＨｚ＜ｆ＜Ｆｃ
＋１９８０ｋＨｚに対して−５０ｄＢｃ／３０ｋＨｚ タイミング解像度： ２００ｎｓ 位置の精度： ±１００フィート（ｒｍｓ） フレームエラーレート： ２％（ｍａｘ） 応答遅延： １００ｎｓ以下 例えば＊ＥＰＳのような所定キーの押圧により自動移動
局ユーザ位置検出 他のユーザとの重大な干渉が存在しないこと 移動局装置のサイズと重量と電力消費を大幅に増加させ
ないこと 新たなマルティレイヤユーザインタフェースを必要とし
ないこと 音声品質の劣化のないこと
【００２９】上記のＩＳ−９５Ａドキュメントは、ＣＤ
ＭＡ ＰＣＳシステムの移動局の動作を規定している。
移動局は初期化状態に入り、パイロットチャネルを探索
してかつ捕獲し、プロトコール、ページングチャネルデ
ータレート、ネットワークとシステムの識別のようなシ
ステム構成パラメータを確保することにより動作を開始
する。移動局は、疑似乱数（ＰＮ）オフセットと世界標
準時刻（ＵＴＣ）表示のシステム時間と同期チャネルか
らの長符号状態を含むシステムタイミング情報を復号化
する。
ＭＡ ＰＣＳシステムの移動局の動作を規定している。
移動局は初期化状態に入り、パイロットチャネルを探索
してかつ捕獲し、プロトコール、ページングチャネルデ
ータレート、ネットワークとシステムの識別のようなシ
ステム構成パラメータを確保することにより動作を開始
する。移動局は、疑似乱数（ＰＮ）オフセットと世界標
準時刻（ＵＴＣ）表示のシステム時間と同期チャネルか
らの長符号状態を含むシステムタイミング情報を復号化
する。
【００３０】同期チャネルの捕獲後、移動局はアイドル
状態に入りＣＤＭＡチャネルリストと、近傍リストと、
アクセスパラメータと、ページングメッセージを含むペ
ージングチャネルを捕獲しモニタする。その後、移動局
はアクセス状態に入り、全二重音声通信用のトラフィッ
ク状態に入る前に発信（origination）と登録（registr
ation）とページング応答を実行する。
状態に入りＣＤＭＡチャネルリストと、近傍リストと、
アクセスパラメータと、ページングメッセージを含むペ
ージングチャネルを捕獲しモニタする。その後、移動局
はアクセス状態に入り、全二重音声通信用のトラフィッ
ク状態に入る前に発信（origination）と登録（registr
ation）とページング応答を実行する。
【００３１】本発明による位置探索機能を有するＣＤＭ
Ａ ＰＣＳシステムは、逆方向リンクのアクセスチャネ
ルと、順方向リンクのパイロットチャネル、同期チャネ
ルまたはページングチャネルのいずれかを用いて上記の
サイレントエコー信号に基づいた射程距離計算機能を実
行するよう構成されている。この構成はトラフィックチ
ャネルの妨害を回避し、それにより音声の品質を維持す
る。
Ａ ＰＣＳシステムは、逆方向リンクのアクセスチャネ
ルと、順方向リンクのパイロットチャネル、同期チャネ
ルまたはページングチャネルのいずれかを用いて上記の
サイレントエコー信号に基づいた射程距離計算機能を実
行するよう構成されている。この構成はトラフィックチ
ャネルの妨害を回避し、それにより音声の品質を維持す
る。
【００３２】順方向リンクのパイロットチャネルは、Ｉ
Ｓ−９５Ａ標準に適合するために、変調されないキャリ
ア信号である点で好ましくない。同期チャネルとページ
ングチャネルのフレームフォーマットは、アプリケーシ
ョン仕様による制御、状態、データレート用に調整でき
るフィールドを有する。この同期チャネルは、本発明の
ＳＥＧＣとＭＰＳＡの順方向リンク部分を実行するため
にページングチャネルよりもよりよい構造である。
Ｓ−９５Ａ標準に適合するために、変調されないキャリ
ア信号である点で好ましくない。同期チャネルとページ
ングチャネルのフレームフォーマットは、アプリケーシ
ョン仕様による制御、状態、データレート用に調整でき
るフィールドを有する。この同期チャネルは、本発明の
ＳＥＧＣとＭＰＳＡの順方向リンク部分を実行するため
にページングチャネルよりもよりよい構造である。
【００３３】図２は、本発明の一実施例による移動局の
ブロック図である。移動局１０は、ＲＦ回路１２とＢＢ
（ベースバンド）回路１４とを有する。アンテナ１６を
用いて基地局との間で信号を送受信する。アンテナ１６
から受信したＲＦ信号ｒm（ｔ）は、ディプレクサフィ
ルタ１８により低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）２０に伝送さ
れる。低ノイズ増幅器２０からの増幅された受信信号ｒ
m（ｔ）は、バンドパスフィルタ２２内でフィルタ処理
されて、不要のサイドバンド信号とスプリアス信号を除
去し、その後ミキサ２４に加えられる。
ブロック図である。移動局１０は、ＲＦ回路１２とＢＢ
（ベースバンド）回路１４とを有する。アンテナ１６を
用いて基地局との間で信号を送受信する。アンテナ１６
から受信したＲＦ信号ｒm（ｔ）は、ディプレクサフィ
ルタ１８により低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）２０に伝送さ
れる。低ノイズ増幅器２０からの増幅された受信信号ｒ
m（ｔ）は、バンドパスフィルタ２２内でフィルタ処理
されて、不要のサイドバンド信号とスプリアス信号を除
去し、その後ミキサ２４に加えられる。
【００３４】このミキサ２４は、信号ｒm（ｔ）とロー
カル発振器（ＬＯ）２６からの信号とを混合し、ｒ
m（ｔ）を中間周波数にダウンコンバートする。このよ
うにして得られたダウンコンバートされた信号はアナロ
グ／デジタル変換器（ＡＤＣ）３０に加えられ、さらに
ベースバンド復調器３２に加えられる。ベースバンド復
調器３２からの受信データは、ベースバンド処理装置３
４に加えられる、このベースバンド処理装置３４は信号
プロセッサ３６とメモリ３８とユーザＩ／Ｏ回路４０と
パワーソース４２を含む。この受信データは、従来手法
により処理してユーザＩ／Ｏ回路４０を介して移動局ユ
ーザに送る。
カル発振器（ＬＯ）２６からの信号とを混合し、ｒ
m（ｔ）を中間周波数にダウンコンバートする。このよ
うにして得られたダウンコンバートされた信号はアナロ
グ／デジタル変換器（ＡＤＣ）３０に加えられ、さらに
ベースバンド復調器３２に加えられる。ベースバンド復
調器３２からの受信データは、ベースバンド処理装置３
４に加えられる、このベースバンド処理装置３４は信号
プロセッサ３６とメモリ３８とユーザＩ／Ｏ回路４０と
パワーソース４２を含む。この受信データは、従来手法
により処理してユーザＩ／Ｏ回路４０を介して移動局ユ
ーザに送る。
【００３５】データは、移動局１０から基地局に以下の
ようにして伝送される。データは、ベースバンド処理装
置３４からベースバンド変調器４４の入力点に加えられ
る。このベースバンド変調器４４は、この伝送データを
変調してこの変調されたデータをデジタル／アナログ変
換器（ＤＡＣ）４６に送り、このデジタル／アナログ変
換器４６はミキサ４８に入力するのに適した中間周波数
信号を生成する。このミキサ４８は、この中間周波数信
号をローカル発振器２６からの信号と混合することによ
りアップコンバートする。
ようにして伝送される。データは、ベースバンド処理装
置３４からベースバンド変調器４４の入力点に加えられ
る。このベースバンド変調器４４は、この伝送データを
変調してこの変調されたデータをデジタル／アナログ変
換器（ＤＡＣ）４６に送り、このデジタル／アナログ変
換器４６はミキサ４８に入力するのに適した中間周波数
信号を生成する。このミキサ４８は、この中間周波数信
号をローカル発振器２６からの信号と混合することによ
りアップコンバートする。
【００３６】本発明によれば、ＲＦ回路１２内のサイレ
ントエコー生成回路（ＳＥＧＣ）５０はローカル発振器
２６からＬＯ信号を受信し、ゲーティッドタイムスタン
プにより変調された疑似スプリアスサイレントエコー信
号を生成する。前述したようにこのゲーティッドタイム
スタンプは、ある基地局から移動局１０に伝送された同
期信号のエコーに相当する。このサイレントエコー信号
は、ミキサ４８を通過し約Ｆｃ±１０００ｋＨｚの周波
数に落される。サイレントエコー生成回路５０からのサ
イレントエコー信号はこの実施例ではミキサ４８を通過
するが、他の実施例においては、ミキサＩＦ入力ポート
に加えられる伝送データ信号と混合してもよい。
ントエコー生成回路（ＳＥＧＣ）５０はローカル発振器
２６からＬＯ信号を受信し、ゲーティッドタイムスタン
プにより変調された疑似スプリアスサイレントエコー信
号を生成する。前述したようにこのゲーティッドタイム
スタンプは、ある基地局から移動局１０に伝送された同
期信号のエコーに相当する。このサイレントエコー信号
は、ミキサ４８を通過し約Ｆｃ±１０００ｋＨｚの周波
数に落される。サイレントエコー生成回路５０からのサ
イレントエコー信号はこの実施例ではミキサ４８を通過
するが、他の実施例においては、ミキサＩＦ入力ポート
に加えられる伝送データ信号と混合してもよい。
【００３７】ミキサ４８のアップコンバートされた出力
は、パワー増幅器５２内で増幅され、バンドパスフィル
タ５４内でフィルタ処理され、その後ディプレクサフィ
ルタ１８を介してアンテナ１６に送られ、そして逆方向
リンクアクセスチャネルにより基地局に伝送される。本
発明の他の実施例では、サイレントエコー信号を直接パ
ワー増幅器５２、バンドパスフィルタ５４またはディプ
レクサフィルタ１８に伝送してもよい。しかし、この他
の実施例では移動局のサイズ・重量・電力消費を増加さ
せるような余分の周波数変換回路が必要となる。
は、パワー増幅器５２内で増幅され、バンドパスフィル
タ５４内でフィルタ処理され、その後ディプレクサフィ
ルタ１８を介してアンテナ１６に送られ、そして逆方向
リンクアクセスチャネルにより基地局に伝送される。本
発明の他の実施例では、サイレントエコー信号を直接パ
ワー増幅器５２、バンドパスフィルタ５４またはディプ
レクサフィルタ１８に伝送してもよい。しかし、この他
の実施例では移動局のサイズ・重量・電力消費を増加さ
せるような余分の周波数変換回路が必要となる。
【００３８】次に移動局１０により伝送され、ある基地
局で受信されたＲＦ信号ｒb（ｔ）について説明する。
基地局で受信した信号ｒb（ｔ）は、マルチパスフェー
ジングに起因した時間の関数であるランダムに変動した
振幅と位相とを有する数個のキャリアの合成であり、次
式で表される。
局で受信されたＲＦ信号ｒb（ｔ）について説明する。
基地局で受信した信号ｒb（ｔ）は、マルチパスフェー
ジングに起因した時間の関数であるランダムに変動した
振幅と位相とを有する数個のキャリアの合成であり、次
式で表される。
【数１】
【００３９】上記の式において、Ａi（ｔ）は時間変動
振幅であり、ωiはキャリア中心周波数で、φiは時間変
動位相である。説明を簡単にするため、マルチパス環境
は無視して単一のキャリア受信である簡単な場合を考え
る。そのため上記の式（１）のインデックスｉの項は取
り除き基地局で受信した信号ｒb（ｔ）は次式で表され
る。
振幅であり、ωiはキャリア中心周波数で、φiは時間変
動位相である。説明を簡単にするため、マルチパス環境
は無視して単一のキャリア受信である簡単な場合を考え
る。そのため上記の式（１）のインデックスｉの項は取
り除き基地局で受信した信号ｒb（ｔ）は次式で表され
る。
【数２】
【００４０】受信信号ｒb（ｔ）は移動局１０のローカ
ル発振器２６により生成された信号と類似のＬＯ信号と
混合することによりダウンコンバートされる。ＣＤＭＡ
波形の場合には式（１）と（２）の周波数項は、直交位
相（quadriphase）の疑似乱数シーケンス［ＰＮ（ｉ）
とＰＮ（ｑ）］と直交サブキャリア［ｃｏｓωｔとｓｉ
ｎωｔ］とを有し、データ部分は上記のＩＳ−９５Ａ標
準に従って畳み込み符号化とブロックインタリービング
とウォルシュ符号化を用いて符号化される。
ル発振器２６により生成された信号と類似のＬＯ信号と
混合することによりダウンコンバートされる。ＣＤＭＡ
波形の場合には式（１）と（２）の周波数項は、直交位
相（quadriphase）の疑似乱数シーケンス［ＰＮ（ｉ）
とＰＮ（ｑ）］と直交サブキャリア［ｃｏｓωｔとｓｉ
ｎωｔ］とを有し、データ部分は上記のＩＳ−９５Ａ標
準に従って畳み込み符号化とブロックインタリービング
とウォルシュ符号化を用いて符号化される。
【００４１】信号ｒb（ｔ）を受信する基地局は、コヒ
ーレント検波を用いて受信信号ｒb（ｔ）を一対の直交
位相ミキサに加えて、このミキサは信号ｒb（ｔ）を同
相（Ｉ）に対してはｃｏｓωｔを、直交相（Ｑ）に対し
てはｓｉｎωｔを乗算する。（２）式を展開すると、次
式となる。
ーレント検波を用いて受信信号ｒb（ｔ）を一対の直交
位相ミキサに加えて、このミキサは信号ｒb（ｔ）を同
相（Ｉ）に対してはｃｏｓωｔを、直交相（Ｑ）に対し
てはｓｉｎωｔを乗算する。（２）式を展開すると、次
式となる。
【数３】
【００４２】ここでＡ（Ｔ）＝１、ｃｏｓφ（ｔ）＝Ｉ
（ｔ）とｓｉｎφ（ｔ）＝Ｑ（ｔ）とする。直交サブキ
ャリアｃｏｓωｔとｓｉｎωｔを（３）式に乗算する
と、出力Ｙi（ｔ）とＹq（ｔ）となり、これは次式で表
される。
（ｔ）とｓｉｎφ（ｔ）＝Ｑ（ｔ）とする。直交サブキ
ャリアｃｏｓωｔとｓｉｎωｔを（３）式に乗算する
と、出力Ｙi（ｔ）とＹq（ｔ）となり、これは次式で表
される。
【数４】
【００４３】式（４）と（５）の第２項と第３項は、適
当なバンドパスフィルタによりフィルタ処理される。信
号Ｙi（ｔ）とＹq（ｔ）はその後相関器を通過し、この
相関器が次式（６）、（７）で示すようにシンボル周期
Ｔに対し、信号を積分することにより自己相関関数を実
行する。
当なバンドパスフィルタによりフィルタ処理される。信
号Ｙi（ｔ）とＹq（ｔ）はその後相関器を通過し、この
相関器が次式（６）、（７）で示すようにシンボル周期
Ｔに対し、信号を積分することにより自己相関関数を実
行する。
【数５】 式（６）、（７）の離散フーリエ変換を実行して対応す
る信号のパワースペクトル密度を得る。受信信号ｒ
b（ｔ）の操作を実行するよう構成されたシステムの基
地局の詳細を図６を用いて詳述する。
る信号のパワースペクトル密度を得る。受信信号ｒ
b（ｔ）の操作を実行するよう構成されたシステムの基
地局の詳細を図６を用いて詳述する。
【００４４】前述したように本発明の一実施例では、疑
似スプリアスサイレントエコー信号を周波数バンドＦｃ
−１９８０ｋＨｚ＜ｆ＜Ｆｃ−９００ｋＨｚ、Ｆｃ＋９
００ｋＨｚ＜ｆ＜Ｆｃ＋１９８０ｋＨｚに置き、３０ｋ
Ｈｚのバンド幅内で約−５０ｄＢｃのパワーに調整す
る。このサイレントエコー信号は、キャリア周波数Ｆｃ
の中心から±１０００ｋＨｚ離れた場所に置かれ、例え
ばナローバンドの周波数変調（ＦＭ）技術、ワイドバン
ドのＣＤＭＡ技術あるいは他の適当な変調技術を用いて
実行される。
似スプリアスサイレントエコー信号を周波数バンドＦｃ
−１９８０ｋＨｚ＜ｆ＜Ｆｃ−９００ｋＨｚ、Ｆｃ＋９
００ｋＨｚ＜ｆ＜Ｆｃ＋１９８０ｋＨｚに置き、３０ｋ
Ｈｚのバンド幅内で約−５０ｄＢｃのパワーに調整す
る。このサイレントエコー信号は、キャリア周波数Ｆｃ
の中心から±１０００ｋＨｚ離れた場所に置かれ、例え
ばナローバンドの周波数変調（ＦＭ）技術、ワイドバン
ドのＣＤＭＡ技術あるいは他の適当な変調技術を用いて
実行される。
【００４５】ワイドバンドのＣＤＭＡを用いることは、
現存の移動局のＣＤＭＡのハードウェアを再使用するこ
とによりこの実施例では新たな基地局のハードウェアの
必要性を完全に取り除いているが、その代わりにアクセ
スチャネルのプロトコールとデータフォーマットの変更
を必要とする。他のサービスプロバイダーとの間の相互
互換性を維持しなければならないようなアプリケーショ
ンにおいては、アクセスチャネルプロトコールとデータ
フォーマットの変更は回避した方が好ましい。
現存の移動局のＣＤＭＡのハードウェアを再使用するこ
とによりこの実施例では新たな基地局のハードウェアの
必要性を完全に取り除いているが、その代わりにアクセ
スチャネルのプロトコールとデータフォーマットの変更
を必要とする。他のサービスプロバイダーとの間の相互
互換性を維持しなければならないようなアプリケーショ
ンにおいては、アクセスチャネルプロトコールとデータ
フォーマットの変更は回避した方が好ましい。
【００４６】このアクセスプロトコールとデータフォー
マットを変更しないようにすることは、標準化委員会の
承認を不要とし、それにより製品の開発期間の短縮化が
図れる。そのため以下に説明する実施例は、ＣＤＭＡキ
ャリア周波数Ｆｃから１０００ｋＨｚ離れた場所のナロ
ーバンドのＦＭサイレントエコー信号を生成するために
余分のハードウェアを用いてＳＥＧＣを実行するもので
ある。
マットを変更しないようにすることは、標準化委員会の
承認を不要とし、それにより製品の開発期間の短縮化が
図れる。そのため以下に説明する実施例は、ＣＤＭＡキ
ャリア周波数Ｆｃから１０００ｋＨｚ離れた場所のナロ
ーバンドのＦＭサイレントエコー信号を生成するために
余分のハードウェアを用いてＳＥＧＣを実行するもので
ある。
【００４７】図３は、約３０ｋＨｚのバンド幅を有する
ナローバンドのＦＭサイレントエコー信号を生成する代
表的なサイレントエコー生成回路５０を表すブロック図
である。特に図３Ａは、ゲーティッドパルスにより変調
されたタイムスタンプを生成し、このゲーティッドタイ
ムスタンプをＣＤＭＡキャリア周波数から１０００ｋＨ
ｚ離れた場所に、ナローバンドＦＭキャリア上に変調し
て、サイレントエコー信号を生成するサイレントエコー
生成回路５０を示す。
ナローバンドのＦＭサイレントエコー信号を生成する代
表的なサイレントエコー生成回路５０を表すブロック図
である。特に図３Ａは、ゲーティッドパルスにより変調
されたタイムスタンプを生成し、このゲーティッドタイ
ムスタンプをＣＤＭＡキャリア周波数から１０００ｋＨ
ｚ離れた場所に、ナローバンドＦＭキャリア上に変調し
て、サイレントエコー信号を生成するサイレントエコー
生成回路５０を示す。
【００４８】サイレントエコー生成回路５０の出力は疑
似スプリアスＦＭ信号に類似するように見えるが、ＩＳ
−９５Ａのスプリアス信号仕様を満足するものであり、
順方向リンク同期信号のエコーに対応するゲーティッド
タイムスタンプを搬送し、そして移動局の位置を決定す
るために射程距離計算を実行するのに適したものであ
る。図３のＢは、サイレントエコー生成回路５０内で使
用されるのに適したナローバンドＦＭ変調器６６を示
す。図３ＢのナローバンドＦＭ変調器６６は、ギルバー
トセル７２と少数の受動要素とを用いて実現でき、その
結果移動局の大きさ、重量、電力消費をわずかしか増加
させないようなものである。
似スプリアスＦＭ信号に類似するように見えるが、ＩＳ
−９５Ａのスプリアス信号仕様を満足するものであり、
順方向リンク同期信号のエコーに対応するゲーティッド
タイムスタンプを搬送し、そして移動局の位置を決定す
るために射程距離計算を実行するのに適したものであ
る。図３のＢは、サイレントエコー生成回路５０内で使
用されるのに適したナローバンドＦＭ変調器６６を示
す。図３ＢのナローバンドＦＭ変調器６６は、ギルバー
トセル７２と少数の受動要素とを用いて実現でき、その
結果移動局の大きさ、重量、電力消費をわずかしか増加
させないようなものである。
【００４９】サイレントエコー生成回路５０は、順方向
リンク同期チャネルを復号化し、世界時間標準（ＵＴ
Ｃ）フィールドを抽出する移動局１０により初期化され
る。この抽出されたＵＴＣはタイムタグ生成器６２に加
えられ、５０Ｈｚのアクセスチャネルフレームクロック
（ＦＣＬＫ）でもってゲート処理され、粗タイムスタン
プを生成する。秒の粗解像度は、所望の移動局の射程距
離解像度を与えるのには十分な精度ではない。
リンク同期チャネルを復号化し、世界時間標準（ＵＴ
Ｃ）フィールドを抽出する移動局１０により初期化され
る。この抽出されたＵＴＣはタイムタグ生成器６２に加
えられ、５０Ｈｚのアクセスチャネルフレームクロック
（ＦＣＬＫ）でもってゲート処理され、粗タイムスタン
プを生成する。秒の粗解像度は、所望の移動局の射程距
離解像度を与えるのには十分な精度ではない。
【００５０】タイムタグ生成器６２からの粗タイムスタ
ンプは、ドライバ回路６４内で所望の解像度（desired
resolution（ＤＲ））により分割される。この実施例に
おいては、１００ｎｓのタイムスタンプ解像度を用いて
上記の射程距離要件を満足させる。サイレントエコー生
成回路５０または他の移動局回路の属性である内部パス
遅延が、ナローバンドＦＭ変調器６６内のキャリア信号
に変調が加えられる前にタイムスタンプに付加されなけ
ればならない。
ンプは、ドライバ回路６４内で所望の解像度（desired
resolution（ＤＲ））により分割される。この実施例に
おいては、１００ｎｓのタイムスタンプ解像度を用いて
上記の射程距離要件を満足させる。サイレントエコー生
成回路５０または他の移動局回路の属性である内部パス
遅延が、ナローバンドＦＭ変調器６６内のキャリア信号
に変調が加えられる前にタイムスタンプに付加されなけ
ればならない。
【００５１】例えば、あるタイムスタンプの所望の解像
度が１００ｎｓの場合には、その対応する出力は、１０
０ｎｓ＋Δｔでなければならない。ここでΔｔは内部パ
ス遅延を表す。この内部パス遅延測定値は、あるシステ
ムの特定のサンプルの移動局に対する統計的平均値に基
づいている。これらの内部パス遅延は、ドライバ回路６
４内に適宜構成されたレジスタ、遅延線またはソフトウ
ェアプロセスを用いてあるいはサイレントエコー生成回
路５０内の別の回路を用いて修正が施される。
度が１００ｎｓの場合には、その対応する出力は、１０
０ｎｓ＋Δｔでなければならない。ここでΔｔは内部パ
ス遅延を表す。この内部パス遅延測定値は、あるシステ
ムの特定のサンプルの移動局に対する統計的平均値に基
づいている。これらの内部パス遅延は、ドライバ回路６
４内に適宜構成されたレジスタ、遅延線またはソフトウ
ェアプロセスを用いてあるいはサイレントエコー生成回
路５０内の別の回路を用いて修正が施される。
【００５２】このようにして得られたゲーティッドタイ
ムスタンプＴＳは、サイレントエコー生成回路５０のナ
ローバンドＦＭ変調器６６内の従来のギルバートセル７
２に加えられる（図３Ｂ）。図３Ｂのギルバートセル７
２とそれに関連する外部素子は、供給電圧Ｖｃｃで動作
し、ゲーティッドタイムスタンプＴＳをＦｃ±１０００
ｋＨｚの周波数を有する、−５０ｄＢｃのパワーレベル
のナローバンドＲＦキャリアに変調する。
ムスタンプＴＳは、サイレントエコー生成回路５０のナ
ローバンドＦＭ変調器６６内の従来のギルバートセル７
２に加えられる（図３Ｂ）。図３Ｂのギルバートセル７
２とそれに関連する外部素子は、供給電圧Ｖｃｃで動作
し、ゲーティッドタイムスタンプＴＳをＦｃ±１０００
ｋＨｚの周波数を有する、−５０ｄＢｃのパワーレベル
のナローバンドＲＦキャリアに変調する。
【００５３】ナローバンドＦＭ変調器６６内のギルバー
トセル７２は、図２のＲＦ回路１２のローカル発振器２
６から受信したローカル発振信号を用いる。ギルバート
セルとその関連回路は公知であるので、ここでは詳述し
ない。所望の疑似スプリアスサイレントエコー信号をゲ
ーティッドタイムスタンプで変調する別の変調技術およ
び回路は当業者には公知である。
トセル７２は、図２のＲＦ回路１２のローカル発振器２
６から受信したローカル発振信号を用いる。ギルバート
セルとその関連回路は公知であるので、ここでは詳述し
ない。所望の疑似スプリアスサイレントエコー信号をゲ
ーティッドタイムスタンプで変調する別の変調技術およ
び回路は当業者には公知である。
【００５４】図４はＲＦサイレントエコーキャリア信号
に変調される際の、ゲーティッドタイムスタンプ（Ａ）
と、それに対応するパワースペクトラム密度（Ｂ）とを
表すグラフである。ゲーティッドタイムスタンプは、図
３のナローバンドＦＭ変調器６６内のナローバンドＦＭ
キャリアを変調するタイムスタンプＴＳの幅に対応する
ゲート幅Ｇｗを有する。タイムスタンプＴＳのゲート幅
Ｇｗは、この実施例では１／３０ｋＨｚ、即ち３３．３
３μ秒である。
に変調される際の、ゲーティッドタイムスタンプ（Ａ）
と、それに対応するパワースペクトラム密度（Ｂ）とを
表すグラフである。ゲーティッドタイムスタンプは、図
３のナローバンドＦＭ変調器６６内のナローバンドＦＭ
キャリアを変調するタイムスタンプＴＳの幅に対応する
ゲート幅Ｇｗを有する。タイムスタンプＴＳのゲート幅
Ｇｗは、この実施例では１／３０ｋＨｚ、即ち３３．３
３μ秒である。
【００５５】タイムスタンプのキャリアの周期は、１／
ｆ０であり、個々でｆ０はナローバンドＦＭ変調器６６
のＦＭキャリア周波数に相当する。この対応するパワー
スペクトラム密度は、１／Ｇｗのメインローブを有し、
これはこの実施例では３０ｋＨｚである。図４Ａ、Ｂの
タイムスタンプ信号特性は、本発明の単なる一実施例で
ある。
ｆ０であり、個々でｆ０はナローバンドＦＭ変調器６６
のＦＭキャリア周波数に相当する。この対応するパワー
スペクトラム密度は、１／Ｇｗのメインローブを有し、
これはこの実施例では３０ｋＨｚである。図４Ａ、Ｂの
タイムスタンプ信号特性は、本発明の単なる一実施例で
ある。
【００５６】以下の疑似コード（ソフトウエア）は、本
発明によるサイレントエコー生成回路５０の初期化を表
す。移動局の位置の決定は、緊急位置検出サービス「Em
ergency Position Service」即ちＥＰＳと称し、これは
例えば移動局の *ＥＰＳのような所定のキーストローク
シーケンスを入力することにより移動局のユーザにより
初期化される。
発明によるサイレントエコー生成回路５０の初期化を表
す。移動局の位置の決定は、緊急位置検出サービス「Em
ergency Position Service」即ちＥＰＳと称し、これは
例えば移動局の *ＥＰＳのような所定のキーストローク
シーケンスを入力することにより移動局のユーザにより
初期化される。
【００５７】 ／＊ 緊急位置サービスの開始 ＊／ ＳＥＧＣ＿初期化の実行 ユーザが＊ＥＰＳを入力 ＳＥＧＣキャリアをＦｃ＋１０００ｋＨｚに設定 パワー増幅器ゲインを最低値に設定 ＥＰＳ用にアクセスチャネルメッセージを設定 前記実行の終了
【００５８】ＳＥＧＣ＿処理の実行 同期チャネルを復号化してＵＴＣを抽出する ＵＴＣを５０Ｈｚのアクセスフレームクロックを用いて
ゲート処理する システムタイミング解像度を得る 内部処理遅延時間を付加する データをアクセスフレームに転送する タイムタグメッセージの前に所定のメッセージ長さを挿
入する 巡回冗長性復号化ＣＲＣ−３０を実行する 終了するまで送信する 実行の終了 ／＊ ＳＥＧＣの初期化の終了 ＊／
ゲート処理する システムタイミング解像度を得る 内部処理遅延時間を付加する データをアクセスフレームに転送する タイムタグメッセージの前に所定のメッセージ長さを挿
入する 巡回冗長性復号化ＣＲＣ−３０を実行する 終了するまで送信する 実行の終了 ／＊ ＳＥＧＣの初期化の終了 ＊／
【００５９】上記の疑似コード（ソフトウエア pseudo
code）から移動局のユーザが、＊ＥＰＳを押すとＳＥＧ
ＣキャリアがＦｃ＋１０００ｋＨｚに設定され、パワー
増幅器５２のゲインがその最小値に設定され、そして逆
方向リンクアクセスチャネルフィールドが所定のＥＰＳ
メッセージを含むよう設定される。パワー増幅器５２の
ゲインが最初はその最小値に設定されているが、例えば
移動局が弱いカバレッジ領域にいるときにはその最小値
以上にゲインはその後上げられる。
code）から移動局のユーザが、＊ＥＰＳを押すとＳＥＧ
ＣキャリアがＦｃ＋１０００ｋＨｚに設定され、パワー
増幅器５２のゲインがその最小値に設定され、そして逆
方向リンクアクセスチャネルフィールドが所定のＥＰＳ
メッセージを含むよう設定される。パワー増幅器５２の
ゲインが最初はその最小値に設定されているが、例えば
移動局が弱いカバレッジ領域にいるときにはその最小値
以上にゲインはその後上げられる。
【００６０】この初期化の後、同期チャネルは復号化さ
れてＵＴＣを抽出し、このＵＴＣをサイレントエコー生
成回路５０のタイムタグ生成器６２に加え、５０Ｈｚの
アクセスフレームクロックを用いてゲート処理して粗タ
イムスタンプを生成する。このシステムのタイミング解
像度は、その後例えばメモリ３８のような適宜の蓄積領
域から取り出し、前記の粗ゲーティッドタイムスタンプ
は細分化され所望の射程距離解像度を提供し、さらにＳ
ＥＧＣ回路の内部遅延時間がその結果に加算され、ＳＥ
ＧＣ ＲＦキャリアの変調に適したゲーティッドタイム
スタンプを生成する。
れてＵＴＣを抽出し、このＵＴＣをサイレントエコー生
成回路５０のタイムタグ生成器６２に加え、５０Ｈｚの
アクセスフレームクロックを用いてゲート処理して粗タ
イムスタンプを生成する。このシステムのタイミング解
像度は、その後例えばメモリ３８のような適宜の蓄積領
域から取り出し、前記の粗ゲーティッドタイムスタンプ
は細分化され所望の射程距離解像度を提供し、さらにＳ
ＥＧＣ回路の内部遅延時間がその結果に加算され、ＳＥ
ＧＣ ＲＦキャリアの変調に適したゲーティッドタイム
スタンプを生成する。
【００６１】従来のアクセスデータは、その後所定のメ
ッセージ長とタイムタグ長と共にアクセスフレームに転
送され、ＣＲＣ−３０の処理がこのアクセスフレームに
対し実行される。このアクセスフレームは、アクセス到
着指示（access terminationindication）が基地局から
受信されるまで移動局１０により送信される。逆方向リ
ンクアクセスチャネルのこれらの動作は、上記のＩＳ−
９５Ａの参考文献に詳述されている。その後ゲーティッ
ドタイムスタンプを含むサイレントエコー信号が前述し
たように移動局から送信される。
ッセージ長とタイムタグ長と共にアクセスフレームに転
送され、ＣＲＣ−３０の処理がこのアクセスフレームに
対し実行される。このアクセスフレームは、アクセス到
着指示（access terminationindication）が基地局から
受信されるまで移動局１０により送信される。逆方向リ
ンクアクセスチャネルのこれらの動作は、上記のＩＳ−
９５Ａの参考文献に詳述されている。その後ゲーティッ
ドタイムスタンプを含むサイレントエコー信号が前述し
たように移動局から送信される。
【００６２】本発明によるワイアレスシステムの基地局
の動作について以下詳述する。このシステムの基地局は
サイレントエコー生成回路５０により生成された上記の
サイレントエコー信号を受信し、処理することにより移
動局の位置を決定できるよう設計されている。前述した
ようにこのサイレントエコー信号は、ある移動局から基
地局へ逆方向リンクのアクセスチャネルを用いて送信さ
れる。
の動作について以下詳述する。このシステムの基地局は
サイレントエコー生成回路５０により生成された上記の
サイレントエコー信号を受信し、処理することにより移
動局の位置を決定できるよう設計されている。前述した
ようにこのサイレントエコー信号は、ある移動局から基
地局へ逆方向リンクのアクセスチャネルを用いて送信さ
れる。
【００６３】表１は、アクセスチャネルの逆方向リンク
の内容を示す。この実施例においては、本体の損失は約
２ｄＢで、移動局１０内のパワー増幅器５２とアンテナ
１６との間の信号損失は無視できるものとし、そして例
えば移動局の有効等方性放射パワー（effective isotro
pically-radiated power（ＥＩＲＰ））は２１ｄＢｍと
する。同時にまたフェードマージンは１０ｄＢでソフト
ハンドオフのゲインは３ｄＢで、セル境界内の他のユー
ザにより誘起される受信機の干渉マージンは５ｄＢで、
移動体内の損失は５ｄＢと仮定する。
の内容を示す。この実施例においては、本体の損失は約
２ｄＢで、移動局１０内のパワー増幅器５２とアンテナ
１６との間の信号損失は無視できるものとし、そして例
えば移動局の有効等方性放射パワー（effective isotro
pically-radiated power（ＥＩＲＰ））は２１ｄＢｍと
する。同時にまたフェードマージンは１０ｄＢでソフト
ハンドオフのゲインは３ｄＢで、セル境界内の他のユー
ザにより誘起される受信機の干渉マージンは５ｄＢで、
移動体内の損失は５ｄＢと仮定する。
【００６４】この実施例において用いられるフェードマ
ージンの値は、市街地のマルチパス環境内においてスロ
ーフェージングとシャドーイングの影響に対し、１．３
σの対数正規型の分布を表している。そのためネットチ
ャネル効果は−１７ｄＢである。基地局は１７ｄＢｉゲ
インで、６５゜の水平ビーム幅と、６．５゜の垂直ビー
ム幅を有する汎用の方向性受信用アンテナを具備するも
のと仮定する。
ージンの値は、市街地のマルチパス環境内においてスロ
ーフェージングとシャドーイングの影響に対し、１．３
σの対数正規型の分布を表している。そのためネットチ
ャネル効果は−１７ｄＢである。基地局は１７ｄＢｉゲ
インで、６５゜の水平ビーム幅と、６．５゜の垂直ビー
ム幅を有する汎用の方向性受信用アンテナを具備するも
のと仮定する。
【００６５】コネクタとケーブルの損失は約３ｄＢであ
る。低ノイズ増幅器の前のネット基地局ゲインはそのた
め１４ｄＢである。４．８ｋＨｚのアクセスチャネルデ
ータバンド幅内の熱ノイズは、−１３７．２ｄＢｍとす
る。基地局のノイズ係数（noise figure（ＮＦ））と、
Ｅｂ／Ｎｏは両方とも７ｄＢとする。基地局の受信機感
度はそのため−１２３．２ｄＢｍとする。
る。低ノイズ増幅器の前のネット基地局ゲインはそのた
め１４ｄＢである。４．８ｋＨｚのアクセスチャネルデ
ータバンド幅内の熱ノイズは、−１３７．２ｄＢｍとす
る。基地局のノイズ係数（noise figure（ＮＦ））と、
Ｅｂ／Ｎｏは両方とも７ｄＢとする。基地局の受信機感
度はそのため−１２３．２ｄＢｍとする。
【００６６】この実施例においては、全逆方向リンクの
パスの損失Ｐl(rvs)は１４１．２ｄＢである。このこと
は逆方向リンクは、距離と環境により１４１．２ｄＢの
損失を超えないカバレッジ境界内に移動局がいる限り閉
鎖することができることを意味する。この全逆方向リン
クパスの損失Ｐl(rvs)は、次式で与えられる。
パスの損失Ｐl(rvs)は１４１．２ｄＢである。このこと
は逆方向リンクは、距離と環境により１４１．２ｄＢの
損失を超えないカバレッジ境界内に移動局がいる限り閉
鎖することができることを意味する。この全逆方向リン
クパスの損失Ｐl(rvs)は、次式で与えられる。
【数６】
【００６７】ＥＩＲＰmsは移動局のＥＩＲＰで、Ｃｈ
eff はネットチャネル効果で、Ｇbsは基地局のゲイン
で、ＲＳbsは基地局の受信機の感度である。アクセスチ
ャネルの逆方向リンクの内容解析を次の表１に示す。
eff はネットチャネル効果で、Ｇbsは基地局のゲイン
で、ＲＳbsは基地局の受信機の感度である。アクセスチ
ャネルの逆方向リンクの内容解析を次の表１に示す。
【００６８】 表１．アクセスチャネル逆方向リンクの内容解析 パラメータ 仕様 メモ （Ａ）ＭＳ Ｔｘパワー ２３．０ｄＢｍ ＝２００ｍＷ （Ｂ）ＭＳアンテナゲイン ０ｄＢｉ （Ｃ）本体損失 ２ｄＢ （Ｄ）ＭＳ ＥＩＲＰ ２１ｄＢｍ Ｄ＝Ａ＋Ｂ−Ｃ （Ｅ）フェードマージン １０ｄＢ （Ｆ）ソフトハンドオフゲイン ３ｄＢ （Ｇ）Ｒｘ干渉マージン ５ｄＢ （Ｈ）移動体内損失 ５ｄＢ （Ｉ）ネットＣＨ効果 −１７ｄＢ Ｉ＝Ｅ−Ｆ−Ｇ−Ｈ （Ｊ）ＢＳアンテナゲイン １７ｄＢｉ （Ｋ）ＢＳ ＣＣ損失 ３ｄＢ （Ｌ）ＢＳネットゲイン １４ｄＢ Ｌ＝Ｊ−Ｋ （Ｍ）ｋＢＴ -137.2dBm/4.8kHz ＝−１７４dBm／Hz （Ｎ）ＢＳノイズ係数 ７ｄＢ （Ｏ）ＢＳ Ｅｂ／Ｎｏ ７ｄＢ （Ｐ）ＢＳ Ｒｘ Ｓｅｎ −１２３．２ｄＢｍ Ｐ＝Ｍ＋Ｎ＋Ｏ （Ｑ）逆方向リンクパス損失 １４１．２ｄＢ Ｑ＝Ｄ＋Ｉ＋Ｌ−Ｐ
【００６９】ある基地局はサイレントエコー受信機を有
し、このサイレントエコー受信機はバンドパスフィル
タ、低ノイズ増幅器、ダウンコンバータ、移動局により
生成された疑似スプリアスサイレントエコー信号を受信
する復調器とを有する。１．２３ＭＨｚの従来のＣＤＭ
Ａバンド幅内では基地局の受信機ノイズは、近傍の基地
局からの基地局間共通チャネル干渉により主に影響され
る。
し、このサイレントエコー受信機はバンドパスフィル
タ、低ノイズ増幅器、ダウンコンバータ、移動局により
生成された疑似スプリアスサイレントエコー信号を受信
する復調器とを有する。１．２３ＭＨｚの従来のＣＤＭ
Ａバンド幅内では基地局の受信機ノイズは、近傍の基地
局からの基地局間共通チャネル干渉により主に影響され
る。
【００７０】しかし、３０ｋＨｚのナローＳＥＧＣバン
ド幅内ではサイレントエコー信号の受信は、システムの
熱ノイズにより主に影響される理由は他のユーザはＦｃ
±１０００ｋＨｚ近傍で動作する可能性が少ないからで
ある。基地局の受信機のノイズフロアーは、−１２９．
２ｄＢｍとする。Ｈｚあたりの必要なキャリア対ノイズ
パワー密度比（Ｃ／Ｎ0）は約１２ｄＢで、これは熱ノ
イズパワーと他のノイズパワー（人工のノイズと基地局
間共通チャネル干渉）とを含む。
ド幅内ではサイレントエコー信号の受信は、システムの
熱ノイズにより主に影響される理由は他のユーザはＦｃ
±１０００ｋＨｚ近傍で動作する可能性が少ないからで
ある。基地局の受信機のノイズフロアーは、−１２９．
２ｄＢｍとする。Ｈｚあたりの必要なキャリア対ノイズ
パワー密度比（Ｃ／Ｎ0）は約１２ｄＢで、これは熱ノ
イズパワーと他のノイズパワー（人工のノイズと基地局
間共通チャネル干渉）とを含む。
【００７１】この実施例では、システムのノイズパワー
以外のノイズパワーは無視するものとする。この実施例
において、必要な基地局の受信機感度は次式で与えられ
る。
以外のノイズパワーは無視するものとする。この実施例
において、必要な基地局の受信機感度は次式で与えられ
る。
【数７】 上記の式でＮfは、３０ｋＨｚのサイレントエコー信号
バンド幅内のノイズフロアーでＮＦはシステムのノイズ
係数である。式（９）を上記のＮf、ＮＦ、（Ｃ／Ｎ0）
の値に適応すると、基地局の受信感度は−１１０．２ｄ
Ｂｍが得られる。
バンド幅内のノイズフロアーでＮＦはシステムのノイズ
係数である。式（９）を上記のＮf、ＮＦ、（Ｃ／Ｎ0）
の値に適応すると、基地局の受信感度は−１１０．２ｄ
Ｂｍが得られる。
【００７２】図５は、セル１０２−ｉ，ｉ＝１，２，３
…７を有するワイアレス通信システム１００が７個の六
角形のセルのパターンで配置された図を表す。本発明に
よる移動局の位置の探索は、三つの１２０゜セクタを含
むセル１０２−ｉの各々の二次元形状（地表面）に基づ
いている。本発明は射程距離計算時間が増加するが三次
元形状（空間）を用いて実施することもできる。
…７を有するワイアレス通信システム１００が７個の六
角形のセルのパターンで配置された図を表す。本発明に
よる移動局の位置の探索は、三つの１２０゜セクタを含
むセル１０２−ｉの各々の二次元形状（地表面）に基づ
いている。本発明は射程距離計算時間が増加するが三次
元形状（空間）を用いて実施することもできる。
【００７３】この実施例においては、移動局１０４はセ
ル１０２−１、１０２−２、１０２−３の交差部分を移
動するものとする。これらのセルに対応する基地局ＢＳ
１、ＢＳ２、ＢＳ３は従来のＧＰＳ受信機により使用さ
れるのと類似の移動体位置探索アルゴリズム（mobile p
osition search algorithm（ＭＰＳＡ））を用いる。こ
のようなアルゴリズムは、次式の変数の使用を含む。
ル１０２−１、１０２−２、１０２−３の交差部分を移
動するものとする。これらのセルに対応する基地局ＢＳ
１、ＢＳ２、ＢＳ３は従来のＧＰＳ受信機により使用さ
れるのと類似の移動体位置探索アルゴリズム（mobile p
osition search algorithm（ＭＰＳＡ））を用いる。こ
のようなアルゴリズムは、次式の変数の使用を含む。
【数８】 添え字１、２、３は、基地局ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３の
それぞれを表し、その対応する位置パラメータを表す。
添え字０は移動局の位置パラメータで、変数ｒ１、ｒ
２、ｒ３は疑似のレンジ値を表す。
それぞれを表し、その対応する位置パラメータを表す。
添え字０は移動局の位置パラメータで、変数ｒ１、ｒ
２、ｒ３は疑似のレンジ値を表す。
【００７４】この疑似射程距離値は、サイレントエコー
信号ＲＦキャリア周波数を正確に追跡し、位相差を測定
し、光速ｃを乗算することにより計算できる。この実施
例においては、基地局は固定しており、正確なタイミン
グと位置パラメータ情報を提供できる。そのため基地局
は、送信されたタイムスタンプと受信したタイムスタン
プとの間の時間差を測定し、その結果をベクトル化する
ことにより、移動局の位置を決定できる。
信号ＲＦキャリア周波数を正確に追跡し、位相差を測定
し、光速ｃを乗算することにより計算できる。この実施
例においては、基地局は固定しており、正確なタイミン
グと位置パラメータ情報を提供できる。そのため基地局
は、送信されたタイムスタンプと受信したタイムスタン
プとの間の時間差を測定し、その結果をベクトル化する
ことにより、移動局の位置を決定できる。
【００７５】このようにして基地局は、同時に移動局の
位置を計算するために移動局の射程距離を測定する。こ
のようにして計算された移動局の位置は、緯度と経度に
変換され、基地局のデータベースと共に詳細なマップ、
相対方向あるいは他の有効な位置データを移動局のユー
ザに与える。ある基地局で計算された移動局の位置は、
次式で表される。
位置を計算するために移動局の射程距離を測定する。こ
のようにして計算された移動局の位置は、緯度と経度に
変換され、基地局のデータベースと共に詳細なマップ、
相対方向あるいは他の有効な位置データを移動局のユー
ザに与える。ある基地局で計算された移動局の位置は、
次式で表される。
【数９】
【００７６】ここでＴ（ｔｘ）は、基地局から移動局へ
の順方向リンク同期チャネルを介して伝送された送信タ
イムスタンプであり、Ｔ（ｒｘ）は、移動局から基地局
にサイレントエコー信号上で伝送され受信した受信タイ
ムスタンプであり、ｄＴ（ｍｓ）は、移動局回路内の遅
延量であり、ｄＴ（ｂｓ）は、基地局回路内の遅延量で
ある。
の順方向リンク同期チャネルを介して伝送された送信タ
イムスタンプであり、Ｔ（ｒｘ）は、移動局から基地局
にサイレントエコー信号上で伝送され受信した受信タイ
ムスタンプであり、ｄＴ（ｍｓ）は、移動局回路内の遅
延量であり、ｄＴ（ｂｓ）は、基地局回路内の遅延量で
ある。
【００７７】以下の疑似コード（ソフトウエア）は、図
５のシステム内で移動局１０４の位置を見いだすために
セル１０２−１、１０２−２、１０２−３のそれぞれの
ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３により実行される移動局の位置
探索技術の実施例を表す。
５のシステム内で移動局１０４の位置を見いだすために
セル１０２−１、１０２−２、１０２−３のそれぞれの
ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３により実行される移動局の位置
探索技術の実施例を表す。
【００７８】 ／＊ 移動局位置探索の開始 ＊／ ＭＰＳＡ＿初期化の実行 ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３内の時間を同期化する タイムスタンプの所望の解像度を設定する サレントエコー信号受信機のスイッチを入れる 測定された内部時間遅延を記憶する 組み込みテストにより基地局回路を校正する ＥＰＳに対しアクセスチャネルメッセージフィールドを
設定する 実行の終了
設定する 実行の終了
【００７９】射程距離解像の実行 ＢＳ１をマスターにＢＳ２、ＢＳ３をスレーブに設定す
る 次式のＲ１を測定し記憶する Ｒ１＝ｃ［Ｔ１(ｒｘ)−Ｔ(ｔｘ)−ｄＴ(ｍｓ)−ｄＴ
(ｂｓ)］ ＢＳ２から測定された次式のＲ２を得て記憶する Ｒ２＝ｃ［Ｔ２(ｒｘ)−Ｔ(ｔｘ)−ｄＴ(ｍｓ)−ｄＴ
(ｂｓ)］ ＢＳ１とＢＳ２とのライン遅延を減算する ＢＳ３から測定された次式のＲ３を得て記憶する Ｒ３＝ｃ［Ｔ３(ｒｘ)−Ｔ(ｔｘ)−ｄＴ(ｍｓ)−ｄＴ
(ｂｓ)］ ＢＳ１とＢＳ３とのライン遅延を減算する 測定された射程距離Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３をベクトル化して
記憶する 実行の終了
る 次式のＲ１を測定し記憶する Ｒ１＝ｃ［Ｔ１(ｒｘ)−Ｔ(ｔｘ)−ｄＴ(ｍｓ)−ｄＴ
(ｂｓ)］ ＢＳ２から測定された次式のＲ２を得て記憶する Ｒ２＝ｃ［Ｔ２(ｒｘ)−Ｔ(ｔｘ)−ｄＴ(ｍｓ)−ｄＴ
(ｂｓ)］ ＢＳ１とＢＳ２とのライン遅延を減算する ＢＳ３から測定された次式のＲ３を得て記憶する Ｒ３＝ｃ［Ｔ３(ｒｘ)−Ｔ(ｔｘ)−ｄＴ(ｍｓ)−ｄＴ
(ｂｓ)］ ＢＳ１とＢＳ３とのライン遅延を減算する 測定された射程距離Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３をベクトル化して
記憶する 実行の終了
【００８０】方位解像の実行 各基地局アンテナセクタをＲｅｆ＿方位角に設定する 各セクタ境界＿範囲を±６０度に設定する 符号をＣＷをプラス、ＣＣＷをマイナスに設定する Ｒ１を直交座標に変換する Ｘ１＝Ｒ１ｃｏｓθ，Ｙ１＝Ｒ１ｓｉｎθ Ｒ２を直交座標に変換する Ｘ２＝Ｒ２ｃｏｓθ，Ｙ２＝Ｒ２ｓｉｎθ Ｒ３を直交座標に変換する Ｘ３＝Ｒ３ｃｏｓθ，Ｙ３＝Ｒ３ｓｉｎθ ３個の符号のうちの２個一致した方を選択する 位置を緯度と経度に変換し記憶する 実行の終了
【００８１】データ変換 移動局の緯度と経度を得る それをマップデータベースに重ね合わせる 最も近い交点を見いだす データを編集して移動局に送信する データ変換の終了 受領確認通知を移動局から受信するまで継続する 受領確認通知を受領した場合にプロセスを終了する ／＊ 移動局の位置探索の終了 ＊／
【００８２】上記の疑似コードにおいてＢＳ１、ＢＳ
２、ＢＳ３は、互いに同期化してタイムスタンプに対す
る適切な解像度を決定し、そのサイレントエコー信号受
信機をターンオンして、測定された内部時間遅延を記憶
し、基地局回路を校正してＥＳＰを表すようにアクセス
チャネルメッセージを設定する。その後射程距離解像プ
ロセスが、３つの基地局のうち１つをマスターとして他
の２つをスレーブとして開始する。
２、ＢＳ３は、互いに同期化してタイムスタンプに対す
る適切な解像度を決定し、そのサイレントエコー信号受
信機をターンオンして、測定された内部時間遅延を記憶
し、基地局回路を校正してＥＳＰを表すようにアクセス
チャネルメッセージを設定する。その後射程距離解像プ
ロセスが、３つの基地局のうち１つをマスターとして他
の２つをスレーブとして開始する。
【００８３】この実施例においては、ＢＳ１がマスター
として、ＢＳ２、ＢＳ３がスレーブと指定されている。
ＢＳ１は上記の式に従って、Ｒ１を、送信タイムスタン
プＴ（ｔｘ）を同期チャネルで移動局に送信し、受信タ
イムスタンプＴ１（ｒｘ）を移動局により送信されたサ
レントエコー信号を介して逆方向リンクアクセスチャネ
ル上で受信し、移動局と基地局の内部回路遅延を修正
し、このようにして得られた結果に光速ｃを乗算するこ
とにより得る。
として、ＢＳ２、ＢＳ３がスレーブと指定されている。
ＢＳ１は上記の式に従って、Ｒ１を、送信タイムスタン
プＴ（ｔｘ）を同期チャネルで移動局に送信し、受信タ
イムスタンプＴ１（ｒｘ）を移動局により送信されたサ
レントエコー信号を介して逆方向リンクアクセスチャネ
ル上で受信し、移動局と基地局の内部回路遅延を修正
し、このようにして得られた結果に光速ｃを乗算するこ
とにより得る。
【００８４】ＢＳ２、ＢＳ３も同様な計算を実行して、
それぞれの逆方向リンクアクセスチャネルによりサイレ
ントエコー信号を介して受信したそれぞれの受信タイム
スタンプＴ２（ｒｘ）とＴ３（ｒｘ）を用いてＲ２、Ｒ
３を生成する。ＢＳ１はＲ１を記憶し、ＢＳ２からＲ２
を、ＢＳ３からＲ３を受信して記憶し、Ｒ２からＢＳ２
からＢＳ１へのライン遅延を減算し、Ｒ３からＢＳ３か
らＢＳ１へのライン遅延を減算し、この得られた結果を
用いて移動局のベクトル表示を生成し記憶する。
それぞれの逆方向リンクアクセスチャネルによりサイレ
ントエコー信号を介して受信したそれぞれの受信タイム
スタンプＴ２（ｒｘ）とＴ３（ｒｘ）を用いてＲ２、Ｒ
３を生成する。ＢＳ１はＲ１を記憶し、ＢＳ２からＲ２
を、ＢＳ３からＲ３を受信して記憶し、Ｒ２からＢＳ２
からＢＳ１へのライン遅延を減算し、Ｒ３からＢＳ３か
らＢＳ１へのライン遅延を減算し、この得られた結果を
用いて移動局のベクトル表示を生成し記憶する。
【００８５】ＢＳ１はその後、このベクトルの方位を決
定する。これには基準方位を３個の１２０゜方向性アン
テナの各々の方位角に設定し、セクター境界範囲を±６
０゜に設定し、方位角に対し時計方向（ＣＷ）の符号変
換をプラスとして、方位角に対し反時計方向をマイナス
として設定する。その後ＢＳ１は、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の
値を上記の式に従って変換し、３個の符号のうちの２個
の符号一致に基づいて方位角を決定する。
定する。これには基準方位を３個の１２０゜方向性アン
テナの各々の方位角に設定し、セクター境界範囲を±６
０゜に設定し、方位角に対し時計方向（ＣＷ）の符号変
換をプラスとして、方位角に対し反時計方向をマイナス
として設定する。その後ＢＳ１は、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の
値を上記の式に従って変換し、３個の符号のうちの２個
の符号一致に基づいて方位角を決定する。
【００８６】このようにしてベクトルと方位角が決定さ
れた後、その結果は緯度と経度の値に変換されて記憶さ
れる。その後、ＢＳ１はさらにデータ変換を、移動局の
経度と緯度の位置を取り出しそれをマップデータベース
から取り出したマップの一部に重ね合わせ最も近い交差
点を見いだし、マップと交差データを編集し、それを適
当なフォーマットで移動局に送ることにより実行する。
このＢＳ１は、受領確認を移動局から受信するまでこの
プロセスを継続する。
れた後、その結果は緯度と経度の値に変換されて記憶さ
れる。その後、ＢＳ１はさらにデータ変換を、移動局の
経度と緯度の位置を取り出しそれをマップデータベース
から取り出したマップの一部に重ね合わせ最も近い交差
点を見いだし、マップと交差データを編集し、それを適
当なフォーマットで移動局に送ることにより実行する。
このＢＳ１は、受領確認を移動局から受信するまでこの
プロセスを継続する。
【００８７】図６は、本発明によるＢＳ１のブロック図
である。ＢＳ１は、移動局１０から上記の信号ｒ
b（ｔ）を受信するアンテナ１１０を有する。この信号
ｒb（ｔ）は、図２のサイレントエコー生成回路５０内
で生成された疑似スプリアスサイレントエコー信号を含
む。この受信信号は、ディプレクサフィルタ１１２によ
り受信機１１４に入力され、この受信機１１４は式
（１）から（７）でもって信号ｒb（ｔ）のコヒーレン
ト検出を実行する。
である。ＢＳ１は、移動局１０から上記の信号ｒ
b（ｔ）を受信するアンテナ１１０を有する。この信号
ｒb（ｔ）は、図２のサイレントエコー生成回路５０内
で生成された疑似スプリアスサイレントエコー信号を含
む。この受信信号は、ディプレクサフィルタ１１２によ
り受信機１１４に入力され、この受信機１１４は式
（１）から（７）でもって信号ｒb（ｔ）のコヒーレン
ト検出を実行する。
【００８８】検出されたタイムスタンプを含む信号は、
基地局のプロセッサに与えられ、このプロセッサが上記
の疑似コードで記載したステップを実行して移動局の位
置を決定する。ＢＳ１は送信器１１８を有し、この送信
器１１８はプロセッサ１１６と共に動作してＭＰＳＡを
実行するのに必要な信号をアンテナ１１０を介して基地
局に伝送するために生成する。
基地局のプロセッサに与えられ、このプロセッサが上記
の疑似コードで記載したステップを実行して移動局の位
置を決定する。ＢＳ１は送信器１１８を有し、この送信
器１１８はプロセッサ１１６と共に動作してＭＰＳＡを
実行するのに必要な信号をアンテナ１１０を介して基地
局に伝送するために生成する。
【００８９】以上述べたように、本発明はサイレントエ
コー信号を用いてＰＣＳ、セルラあるいは他の種類のワ
イアレスセルラシステム内でＧＰＳと類似の位置決定特
徴を与えるが、これは移動局のコスト、サイズ、重量、
電力消費を大幅に増加させることなく、さらにまた新た
なマルティレイヤインタフェースを付加する必要もな
く、そしてワイアレスシステムの音声の品質を劣化させ
ることもなく行うことができる。
コー信号を用いてＰＣＳ、セルラあるいは他の種類のワ
イアレスセルラシステム内でＧＰＳと類似の位置決定特
徴を与えるが、これは移動局のコスト、サイズ、重量、
電力消費を大幅に増加させることなく、さらにまた新た
なマルティレイヤインタフェースを付加する必要もな
く、そしてワイアレスシステムの音声の品質を劣化させ
ることもなく行うことができる。
【００９０】この本発明のシステムの基地局は、サイレ
ントエコー信号を受信し、処理するよう容易に再構成で
き、それにより移動局位置を決定できる。上記のＭＰＳ
Ａは、マルチパス環境に起因するフェージングを保証す
るよう拡張することができるが、但しワイアレスシステ
ムは受信信号強度を計算する統計的解析および遅延拡散
のリアルタイムの処理を行えなければならない。
ントエコー信号を受信し、処理するよう容易に再構成で
き、それにより移動局位置を決定できる。上記のＭＰＳ
Ａは、マルチパス環境に起因するフェージングを保証す
るよう拡張することができるが、但しワイアレスシステ
ムは受信信号強度を計算する統計的解析および遅延拡散
のリアルタイムの処理を行えなければならない。
【００９１】上記は単なる実施例であり、本発明の範囲
を変更せずに様々な変形例が考え得る。
を変更せずに様々な変形例が考え得る。
【００９２】略語 基地局（ＢＳ）-- Base Station バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）-- Band Pass Filter 符号分割多重（ＣＤＭＡ）-- Code Division Multiple Access 有効等方性放射パワー（ＥＩＲＰ）--Effective Isotropically Radiated Power グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）-- Golbal Positioning System 低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）-- Low Noise Amplifier ローカル発振器（ＬＯ）-- Local Oscillator 移動局位置探索アルゴリズム（ＭＰＳＡ）--Mobile Position Search Algorithm 移動局（ＭＳ）-- Mobile Station パーソナル通信サービス（ＰＣＳ）-- Personal Communications Service 疑似乱数（ＰＮ）-- Pseudo-random Number 無線周波数モジュール（ＲＦＭ）-- Radio Frequency Module サレントエコー生成回路（ＳＥＧＣ）-- Silent Echo Generation Circuit 時分割多重（ＴＤＭＡ）-- Time Division Multiple Access 世界標準時刻（ＵＴＣ）-- Universal Time Coordinates
【図１】ＩＳ−９５ＣＤＭＡＰＣＳ周波数計画の周波数
バンドＡの周波数要件とインバンドスプリアス信号要件
とを表す図
バンドＡの周波数要件とインバンドスプリアス信号要件
とを表す図
【図２】本発明の一実施例により構成された移動局のブ
ロック図
ロック図
【図３】本発明による図２の移動局に使用されるサイレ
ントエコー生成回路（ＳＥＧＣ）（Ａ）と、このサイレ
ントエコー生成回路に使用されるナローバンドＦＭ変調
器（Ｂ）を表す図
ントエコー生成回路（ＳＥＧＣ）（Ａ）と、このサイレ
ントエコー生成回路に使用されるナローバンドＦＭ変調
器（Ｂ）を表す図
【図４】本発明によるゲーティッド受信時間スタンプ
（Ａ）とその対応するパワースペクトラム密度（Ｂ）を
表す図
（Ａ）とその対応するパワースペクトラム密度（Ｂ）を
表す図
【図５】本発明による移動局位置探索アルゴリズム（Ｍ
ＰＳＡ）の動作を表すワイアレス通信システムの一部を
表す図
ＰＳＡ）の動作を表すワイアレス通信システムの一部を
表す図
【図６】本発明による基地局を表す図
１０ 移動局 １２ ＲＦ回路 １４ ＢＢ（ベースバンド）回路 １６ アンテナ １８ ディプレクサフィルタ ２０ 低ノイズ増幅器（ＬＮＡ） ２２ バンドパスフィルタ ２４ ミキサ ２６ ローカル発振器（ＬＯ） ３０ アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ） ３２ ベースバンド復調器 ３４ ベースバンド処理装置 ３６ 信号プロセッサ ３８ メモリ ４０ ユーザＩ／Ｏ回路 ４２ パワーソース ４４ ベースバンド変調器 ４６ デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ） ４８ ミキサ ５０ サイレントエコー生成回路（ＳＥＧＣ） ５２ パワー増幅器 ５４ バンドパスフィルタ ６２ タイムタグ生成器 ６４ ドライバ回路 ６６ ナローバンドＦＭ変調器 ６８ 増幅器 ７２ ギルバートセル １００ ワイアレス通信システム １０２ セル １０４ 移動局 １１０ アンテナ １１２ ディプレクサフィルタ １１４ 受信機 １１６ プロセッサ １１８ 送信器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊ ｅｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (56)参考文献 特開 平７−170548（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−222330（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 102 H04Q 7/00 - 7/38
Claims (29)
- 【請求項１】 ワイアレス通信システムにおける移動局
の位置の決定方法において、 ワイアレス通信システムの基地局から第１時間情報信号
を受信するステップと、 移動局内で前記第１時間情報信号を処理して第２時間情
報信号を生成するステップと、 システムの移動局から基地局へのデータキャリア信号か
ら周波数オフセットした、データキャリア信号よりも実
質的に低いパワーレベルを有する、低パワーオフセット
キャリア信号を用いて、前記第２時間情報信号を前記基
地局に送信するステップとを有し、 前記基地局は少なくとも１つの他の基地局から受信した
射程距離情報とともに前記第１時間情報信号と第２時間
情報信号を用いて移動局の位置を決定することを特徴と
する、ワイアレス通信システムにおける移動局の位置の
決定方法。 - 【請求項２】 前記オフセットキャリア信号は、ワイア
レス通信システムの最大のスプリアス信号パワーレベル
要件以下のパワーレベルを有することを特徴とする請求
項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記第２時間情報信号を前記基地局に送
信するステップは、ナローバンドＦＭ信号を生成するた
めに、前記第２時間情報信号をオフセットキャリア信号
上に変調するステップを含むことを特徴とする請求項１
記載の方法。 - 【請求項４】 前記第２時間情報信号を前記基地局に送
信するステップは、ＣＤＭＡ信号を生成するために、前
記第２時間情報信号をオフセットキャリア信号上に変調
するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の方
法。 - 【請求項５】 前記第１時間情報信号は、基地局により
生成され移動局に同期チャネルを介して伝送される送信
タイムスタンプに対応することを特徴とする請求項１記
載の方法。 - 【請求項６】 前記第１時間情報信号を処理して第２時
間情報信号を生成するステップは、 第１時間情報信号から標準時刻を抽出するステップと、 粗タイムスタンプを生成するために、移動局のクロック
信号を用いて前記標準時刻をゲーティングするステップ
と、 高解像度タイムスタンプを生成するために、前記粗タイ
ムスタンプを所望の射程距離解像度に分割するステップ
と、 第２時間情報信号を生成するために、内部遅延修正係数
を前記高解像度タイムスタンプに加えるステップとを含
むことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 前記移動局のクロック信号を用いて前記
標準時刻をゲーティングするステップは、アクセスチャ
ネルフレームクロックを用いて前記標準時刻をゲーティ
ングするステップを含むことを特徴とする請求項６記載
の方法。 - 【請求項８】 移動局の位置決定機能を有するワイアレ
ス通信システムに用いられる移動局において、 ワイアレス通信システムの基地局から第１時間情報信号
を受信する受信機と、 前記受信機から前記第１時間情報信号を受け取るように
接続された入力を有するオフセットキャリア生成回路と
を有し、 前記生成回路は、前記第１時間情報信号を処理して第２
時間情報信号を生成し、システムの移動局から基地局へ
のデータキャリア信号から周波数オフセットした、デー
タキャリア信号よりも実質的に低いパワーレベルを有す
る、低パワーオフセットキャリア信号を用いて、前記第
２時間情報信号を前記基地局に送信し、 前記基地局は少なくとも１つの他の基地局から受信した
射程距離情報とともに前記第１時間情報信号と第２時間
情報信号を用いて移動局の位置を決定することを特徴と
する移動局。 - 【請求項９】 前記オフセットキャリア信号は、ワイア
レス通信システムの最大のスプリアス信号パワーレベル
要件以下のパワーレベルを有することを特徴とする請求
項８記載の移動局。 - 【請求項１０】 前記生成回路は、ナローバンドＦＭ信
号を生成するために、前記第２時間情報信号をオフセッ
トキャリア信号上に変調することにより、前記第２時間
情報信号を前記基地局に送信するように動作することを
特徴とする請求項８記載の移動局。 - 【請求項１１】 前記生成回路は、ＣＤＭＡ信号を生成
するために、前記第２時間情報信号をオフセットキャリ
ア信号上に変調することにより、前記第２時間情報信号
を前記基地局に送信するように動作することを特徴とす
る請求項８記載の移動局。 - 【請求項１２】 前記第１時間情報信号は、基地局によ
り生成され移動局に同期チャネルを介して伝送される送
信タイムスタンプに対応することを特徴とする請求項８
記載の移動局。 - 【請求項１３】 前記生成回路は、 粗タイムスタンプを生成するために、前記第１時間情報
信号から抽出した標準時刻をゲーティングする時間タグ
生成回路と、 高解像度タイムスタンプを生成するために、前記粗タイ
ムスタンプを所望の射程距離解像度に分割する分割回路
とを有することを特徴とする請求項８記載の移動局。 - 【請求項１４】 前記時間タグ生成回路は、前記移動局
のアクセスチャネルフレームクロックを用いて、前記第
１時間情報信号から抽出した標準時刻をゲーティングす
ることを特徴とする請求項１３記載の移動局。 - 【請求項１５】 ワイアレス通信システムにおける移動
局の位置の決定方法において、 ワイアレス通信システムの第１基地局から第１時間情報
信号を送信するステップと、 システムの移動局から基地局へのデータキャリア信号か
ら周波数オフセットした、データキャリア信号よりも実
質的に低いパワーレベルを有する、低パワーオフセット
キャリア信号を用いて、前記移動局から第１基地局に送
信された、前記第１時間情報信号に応答して移動局によ
り生成された第２時間情報信号を、前記第１基地局で受
信するステップと、 前記第１基地局で、少なくとも１つの他の基地局から受
信した射程距離情報とともに前記第１時間情報信号と第
２時間情報信号を処理することにより移動局の位置を決
定するステップとを有することを特徴とする、ワイアレ
ス通信システムにおける移動局の位置の決定方法。 - 【請求項１６】 前記オフセットキャリア信号は、ワイ
アレス通信システムの最大のスプリアス信号パワーレベ
ル要件以下のパワーレベルで基地局に送信されることを
特徴とする請求項１５記載の方法。 - 【請求項１７】 前記第１時間情報信号は、第１基地局
により生成され移動局に同期チャネルを介して伝送され
る送信タイムスタンプに対応することを特徴とする請求
項１５記載の方法。 - 【請求項１８】 前記前記第１時間情報信号と第２時間
情報信号を処理することにより移動局の位置を決定する
ステップは、 前記第１基地局における時間を、ワイアレス通信システ
ムの第２および第３基地局における時間と同期させるス
テップと、 前記第１基地局から移動局へ第１時間情報信号の一部と
して伝送される送信タイムスタンプと、移動局から第１
基地局へオフセットキャリア信号上で伝送される受信タ
イムスタンプとを用いて、前記第１基地局における第１
射程距離値を計算するステップと、 前記第２基地局と第３基地局でそれぞれ計算された対応
する第２射程距離値と第３射程距離値とを受信するステ
ップと、 移動局の位置を表す位置ベクトルを生成するために、前
記第１、第２および第３射程距離値を処理するステップ
とを有することを特徴とする請求項１５記載の方法。 - 【請求項１９】 前記第１基地局における第１射程距離
値を計算するステップは、 前記送信タイムスタンプと受信タイムスタンプとの間の
時間差を測定するステップと、 前記測定の結果を移動局と第１基地局の内部遅延で修正
するステップとを含むことを特徴とする請求項１８記載
の方法。 - 【請求項２０】 移動局の位置決定機能を有するワイア
レス通信システムに用いられる基地局において、 ワイアレス通信システムの移動局に第１時間情報信号を
送信する送信機と、 前記移動局から基地局へのデータキャリア信号から周波
数オフセットした、データキャリア信号よりも実質的に
低いパワーレベルを有する、低パワーオフセットキャリ
ア信号を用いて、前記移動局から基地局へ送信された、
前記第１時間情報信号に応答して移動局により生成され
た第２時間情報信号を受信する受信機と、 少なくとも１つの他の基地局から受信した射程距離情報
とともに前記第１時間情報信号と第２時間情報信号を処
理することにより移動局の位置を決定するプロセッサと
を有することを特徴とする基地局。 - 【請求項２１】 前記オフセットキャリア信号は、ワイ
アレス通信システムの最大のスプリアス信号パワーレベ
ル要件以下のパワーレベルを有することを特徴とする請
求項２０記載の基地局。 - 【請求項２２】 前記第１時間情報信号は、基地局によ
り生成され移動局に同期チャネルを介して伝送される送
信タイムスタンプに対応することを特徴とする請求項２
０記載の基地局。 - 【請求項２３】 前記基地局のプロセッサは、 前記基地局における時間を、ワイアレス通信システムの
第２および第３基地局における時間と同期させ、 移動局へ第１時間情報信号の一部として伝送される送信
タイムスタンプと、移動局からオフセットキャリア信号
上で伝送される受信タイムスタンプとを用いて、第１射
程距離値を計算し、 前記第２基地局と第３基地局内でそれぞれ計算された対
応する第２射程距離値と第３射程距離値とを受信し、 移動局の位置を表す位置ベクトルを生成するために、前
記第１、第２および第３射程距離値を処理するように動
作することを特徴とする請求項２０記載の基地局。 - 【請求項２４】 前記プロセッサは、 前記送信タイムスタンプと受信タイムスタンプとの間の
時間差を測定し、 前記測定の結果を移動局と基地局の内部遅延で修正する
ことにより、前記基地局における第１射程距離値を計算
するように動作することを特徴とする請求項２３記載の
基地局。 - 【請求項２５】 移動局の位置決定機能を有するワイア
レス通信システムにおいて、 少なくとも１つの移動局と、 少なくとも第１、第２および第３基地局を含む複数の基
地局と、 を有し、前記第１基地局は、 移動局に第１時間情報信号を送信する送信機と、 前記移動局から第１基地局へのデータキャリア信号から
周波数オフセットした、データキャリア信号よりも実質
的に低いパワーレベルを有する、低パワーオフセットキ
ャリア信号を用いて、前記移動局から第１基地局へ送信
された、前記第１時間情報信号に応答して移動局により
生成された第２時間情報信号を受信する受信機と、 少なくとも１つの他の基地局から受信した射程距離情報
とともに前記第１時間情報信号と第２時間情報信号を処
理することにより移動局の位置を決定するプロセッサと
を有することを特徴とするワイアレス通信システム。 - 【請求項２６】 前記オフセットキャリア信号は、ワイ
アレス通信システムの最大のスプリアス信号パワーレベ
ル要件以下のパワーレベルを有することを特徴とする請
求項２５記載のワイアレス通信システム。 - 【請求項２７】 前記第１時間情報信号は、第１基地局
により生成され移動局に同期チャネルを介して伝送され
る送信タイムスタンプに対応することを特徴とする請求
項２５記載のワイアレス通信システム。 - 【請求項２８】 前記第１基地局のプロセッサは、 前記第１基地局における時間を、ワイアレス通信システ
ムの第２および第３基地局における時間と同期させ、 移動局へ第１時間情報信号の一部として伝送される送信
タイムスタンプと、移動局からオフセットキャリア信号
上で伝送される受信タイムスタンプとを用いて、第１射
程距離値を計算し、 前記第２基地局と第３基地局内でそれぞれ計算された対
応する第２射程距離値と第３射程距離値とを受信し、 移動局の位置を表す位置ベクトルを生成するために、前
記第１、第２および第３射程距離値を処理するように動
作することを特徴とする請求項２５記載のワイアレス通
信システム。 - 【請求項２９】 前記プロセッサは、 前記送信タイムスタンプと受信タイムスタンプとの間の
時間差を測定し、 前記測定の結果を移動局と第１基地局の内部遅延で修正
することにより、前記第１基地局における第１射程距離
値を計算することを特徴とする請求項２８記載のワイア
レス通信システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/782,354 US5945949A (en) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | Mobile station position determination in a wireless communication system |
| US08/782354 | 1997-01-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10234071A JPH10234071A (ja) | 1998-09-02 |
| JP3207148B2 true JP3207148B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=25125792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00445098A Expired - Lifetime JP3207148B2 (ja) | 1997-01-13 | 1998-01-13 | ワイアレス通信システムにおける移動局の位置の決定方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5945949A (ja) |
| JP (1) | JP3207148B2 (ja) |
| CA (1) | CA2222477C (ja) |
| GB (1) | GB2321151B (ja) |
| MX (1) | MXPA98000310A (ja) |
Families Citing this family (44)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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