JP4619622B2 - 中継器のための検出および補償を有する無線通信システムにおける位置決定 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
［関連する出願］
本出願は、２０００年１１月１６日に出願された米国暫定出願６０／２４９，８４６に対して優先権を主張する。
【０００２】
本発明は通信に関する。とくに本発明は、中継器が検出され補償される無線通信システムにおける、遠隔端末の位置を決定するための、新規なそして改善された方法および装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】
無線通信システムは、多数のユーザに対する通信を支えるために広く使用されている。このようなシステムは、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ（たとえばＧＳＭ）、およびその他の広く展開されているシステムを含む。無線通信システムにおいては、一つの遠隔端末上のユーザは他の遠隔端末（あるいは有線ユニット）上の他のユーザと、基地局への無線リンクを経由して通信することが可能である。それぞれの基地局は、そのカバー領域内の遠隔端末間の通信を整合しそして容易にするように設計されている。
【０００４】
若干の無線通信ネットワークは、ネットワーク内の指定された領域に対してカバー領域を与え、あるいはネットワークのカバー領域を拡大するために、中継器を使用する。たとえば中継器は、フェージング条件のために基地局によってカバーされない、ネットワーク内の特定の領域（すなわちネットワーク内のホール）をカバーするために使用されることが可能である。中継器はまた、カバー領域を基地局のカバー領域の外にある市外の領域(rural areas)（フリーウエイ沿いのような）に拡大するために使用されることも可能である。
【０００５】
中継器は、変調された信号を受信し、増幅し、そして再送信するためにネットワーク内に置かれた高利得双方向増幅器である。順方向リンク上では“ドナー”セクター（また動作中の(serving)基地局としても参照される）からの信号は、指向性アンテナあるいはケーブル（たとえば同軸あるいは光ファイバーケーブル）を経由して中継器に与えられる。中継器はそこで、供給信号を濾波し、増幅し、そして中継器のカバー領域内にある遠隔端末に再送信する。同様に、逆方向リンク上では、中継器はそのカバー領域内にある遠隔端末からの信号を受信し、改善し、そして信号を基地局に再送信する。
【０００６】
ユーザ間の容易な通信の他に、無線通信システムは、遠隔端末の位置を決定するための能力を有して設計されることが可能である。実際、連邦通信委員会（ＦＣＣ）は、それによって９１１呼における遠隔端末の位置が、公衆安全応答ポイント（ＰＳＡＰ）に送出されることが必要とされる、増加している緊急９１１（Ｅ‐９１１）サービスのための援助を指示している。
【０００７】
位置決定（position determination）のために、無線通信システム内の遠隔端末は、典型的には、いくつかの基地局からの伝送の到着時刻を測定する。信号到着時刻間の差は、計算され、そして仮の範囲に変換されることが可能である。そしてそれはそこで、遠隔端末の位置を決定するために用いられる。
【０００８】
中継器を使用するネットワークにおいては、信号到着時刻を測定するにあたって、いろいろな課題が生じている。これらの中継器は遠隔端末の時刻測定値に、多くの場合に未知である付加的な遅延の総量を有する、付加的な遅延をもたらす。この付加的な遅延は典型的には、遠隔端末が中継器のカバー領域内にあるか否かが確実に知られることが不可能であるために、ネットワークによって正確に補償されることはできない。時刻測定に対するソース内のこの不確定性は、遠隔端末の位置に関する不正確な推定、および／あるいは、その位置を決定するための遠隔端末によって要求された処理の増加を引き起こすことが可能である。
【０００９】
その結果、遠隔端末が中継器のカバー領域内にあるか否かを検出可能な技術を開発すること、そして、遠隔端末の位置を決定するにあたって中継器によってもたらされた付加的な遅延を、可能な限り説明することがおおいに望まれる。これらの技術は、遠隔端末の推定された位置の精度を改善することを可能にするものであろうし、そしてさらに位置決定のために必要とされる処理の総量を減少することが可能であろう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、遠隔端末の位置を推定するための処理が、中継器と典型的に関係づけられた付加的なあいまいさを説明することが可能であるように、遠隔端末がネットワーク内の中継器のカバー領域内にあるか否かを検出するためのいろいろな技術を与える。本発明の種々の観点に従って、遠隔端末が中継器のカバー領域内にあるか否かの決定は、（１）遠隔端末によって実際に受信された基地局のリストと比較した、中継器のカバー領域内にある間に受信されていると予想されている基地局のリスト（すなわち可能性のある隣接リスト）、（２）中継局に関する特性づけられた環境、（３）遠隔端末において受信された伝送に対する伝播遅延、（４）若干のその他の基準、あるいは（５）これらの組み合わせ、に基づいて達成されることが可能である。
【００１１】
本発明はさらに、中継器のカバー領域内にあることに起因する付加的なあいまいさを説明し、そして／あるいは補償するための技術を与える。一つの観点においては、中継された基地局からの時刻測定値は捨てられ、そして遠隔端末の位置を推定するために使用されないことが可能である。その他の観点においては、遠隔端末の位置を推定するための処理は、付加的なあいまいさを説明するために調整されることが可能である（たとえば探索ウインドウが広げられるかも知れない）。なおその他の観点においては、遠隔端末により同じ発信基地局から受信された１個以上のマルチパスが、遠隔端末に対する一連の位置推定値を計算するために使用されることが可能であり、そして最も可能性のある推定が選定される。
【００１２】
本発明に関する、種々の観点、実施例、そして特徴が、以下に、さらに詳細に記述される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴、性質、そして利点が、図面と関連させた場合に、以下に記述する詳細な説明からより明白になろう。図面において同様の参照符号は、全体を通じて同一のものと認定する。
【００１４】
図１は、中継器を使用しそしていくつかのユーザを支えている、無線通信ネットワーク１００に関する線図である。ネットワーク１００は、ＩＳ‐９５、Ｗ‐ＣＤＭＡ、ｃｄｍａ２０００、その他の標準、あるいはこれらの組み合わせなど、一つあるいはそれ以上の広く知られているＣＤＭＡ標準に適合するように設計されることが可能である。ネットワーク１００は、それぞれの基地局が個々のカバー領域１０２に対して動作しているいくつかの基地局１０４を含む。図１には、単純化のために３個の基地局１０４ａから１０４ｃのみが示されている。基地局およびそのカバー領域はしばしばまとめてセルとして参照される。
【００１５】
１個あるいはそれ以上の中継器１１４が、そうしないとフェージング条件のためにカバーされないであろうセル内の領域（図１に示される領域１１２ａなど）に対してカバー領域を与えるために、あるいはネットワークのカバー領域を拡大するために（領域１１２ｂおよび１１２ｃなど）、個々の基地局１０４とともに使用されることが可能である。それぞれの中継器１１４は、直接にあるいは他の中継器を通して、無線あるいは有線リンク（たとえば同軸あるいは光ファイバケーブル）を経由して組み合わせられた基地局１０４に結合する。ネットワーク内の任意の数の基地局が、特定のネットワーク設計に従って中継されることが可能である。
【００１６】
いくつかの遠隔端末１０６は、典型的にはネットワーク上に散在される（単純化のために図１には１個の端末のみが示されている）。それぞれの遠隔端末１０６は、任意の瞬間において順方向および逆方向リンク上で、その遠隔端末がソフトハンドオフにあるか否かによって、１個あるいはそれ以上のセルと通信することが可能である。典型的には、セルの一つ（たとえばセル１）は動作中のセル（すなわち参照セル）として指定され、そしてその他のセルは、隣接セルである。
【００１７】
いくつかの基地局１０４は、典型的にはこれらの基地局に対する通信を整合する基地局制御器（ＢＳＣ）１２０と結合する。位置決定のために、基地局制御器１２０は典型的には、遠隔端末からの時刻測定値を受信し、そして以下にさらに詳細に示されるように、制御および位置決定に関するその他の情報を与える位置決定エンティティ（ＰＤＥ）１３０と結合する。
【００１８】
位置決定のために、遠隔端末１０６は、いくつかの基地局１０４からの伝送の到着時刻を測定する。ＣＤＭＡネットワークに対しては、これらの到着時刻は、遠隔端末への伝送に先立って信号を拡散するために基地局によって使用された擬似雑音（ＰＮ）符号の位相から決定されることが可能である。遠隔端末によって検出されたＰＮ位相はそこで、シグナリング（たとえばＩＳ‐８０１）を経由して、ＰＤＥ１３０に報告される。そこでＰＤＥ１３０は、遠隔端末の位置を決定するためにそこで使用される擬似領域(pseudo ranges)を決定するために、報告されたＰＮ位相測定値を使用する。
【００１９】
遠隔端末１０６の位置は信号到着時刻（すなわち到着の時刻（ＴＯＡ））が、１個あるいはそれ以上の基地局１０４、および１個あるいはそれ以上の全地球位置発見システム（ＧＰＳ）衛星１２４に対して測定される、複合体系を使用して決定されることが可能である。ＧＰＳ衛星に対する時刻測定は１次的測定として、あるいは基地局に対する時刻測定を補うために、使用されることが可能である。ＧＰＳ衛星に対する時刻測定は、典型的には基地局からの時刻測定よりもより正確であり、しかし衛星への明確な照準線(line of sight)を必要とする。したがって、ＧＰＳの使用は、障害物が存在しないであろう屋外での使用に限定されるかも知れず、そして典型的には、屋内でのあるいは樹木あるいは建物などの障害物が存在する応用における使用には利用できない。しかしながらＧＰＳは拡大されたカバー領域を有し、そして４個あるいはそれ以上のＧＰＳ衛星が、事実上任意の個所から（可能性としては）受信されることが可能である。
【００２０】
対照的に、基地局は典型的には、人口の多い地域に位置されるが、しかしそれらの信号は若干の建物および樹木を貫通することが可能である。したがって基地局は、市内のそして（可能性としては）建物内の位置を決定するために、好都合に使用されるかも知れない。しかしながら基地局に対する時刻測定は、マルチパスに起因して個々の基地局からの複数の信号が、遠隔端末において受信されるかも知れないために典型的にはより低精度である。
【００２１】
複合体系においては、それぞれの基地局およびそれぞれのＧＰＳ衛星は伝送ノードを表す。遠隔端末の位置を決定するために、３個あるいはそれ以上の空間的に１列になっていないノード（基地局および／あるいは衛星）からの伝送が処理される。第４のノードが卓越さ(altitude)を与えるために使用されるかも知れず、また増加された精度（すなわち測定された到着時刻における減少された不確定性）を与えるかも知れない。信号到着時刻は伝送ノードに対して決定されることが、そして仮の領域を計算するために使用されることが可能である。そしてそれはそこで遠隔端末の位置を決定するために（たとえば３点測量技術によって）使用されることが可能である。位置決定はさきに述べた３ＧＰＰ ２５．３０５、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ‐８０１、およびＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ‐８１７標準文書の中、および米国特許出願シリアル番号０９／４３０，６１８の中に記述されている技術に従って達成されることが可能である。
【００２２】
本発明の一つの観点によれば、遠隔端末１０６は、基地局１０４に対する信号到着時刻を検出し、そして時刻測定値をＰＤＥ１３０に報告する。ＰＤＥ１３０は代わって、遠隔端末１０６の可能性ある位置に関する最初の推定値を決定するために測定値を使用する。そしてさらに遠隔端末に、１組のＧＰＳ衛星１２４からの伝送を探索するために１組の時刻ウインドウを使用することを命令するかも知れない。この探索ウインドウは遠隔端末１０６からの測定値に基づいて、そして多分ＰＤＥにとって利用可能な付加的情報から、ＰＤＥ１３０によって決定される。探索ウインドウの発生は、以下にさらに詳細に記述される。
【００２３】
それぞれのＧＰＳ衛星１２４は、メッセージが送信された時刻を含むメッセージを継続的に送信する。このメッセージはＧＰＳ衛星に割り当てられた個々の長さおよびオフセットを有する擬似雑音（ＰＮ）符号で拡散される。遠隔端末はＧＰＳ伝送を受信し、受信された信号を同じＰＮ符号で逆拡散する。しかし、いろいろな時刻において、探索ウインドウによって定義された個々の範囲内でオフセットを行い、そしてメッセージを回復する。ＧＰＳ伝送を回復するために遠隔端末によって使用されたＰＮオフセットは、ＧＰＳ衛星および遠隔端末間の時刻差の表示であり、そしてまた信号到着時刻の表示でもある。
【００２４】
遠隔端末は典型的には、ＧＰＳ伝送を回復する試みの中で、個々の探索ウインドウ（すなわちＰＮオフセットの個々の範囲）内で探索を行う。より大きな探索ウインドウはより長い探索時間と言い換えられ、そしてそれは時刻オフセットのより広い範囲内にあるＧＰＳ伝送が遠隔端末によって見いだされることが可能であることを保証するために使用されるかも知れない。代わりに、より小さい探索ウインドウは、より短い探索時間と言い換えられ、そしてそれはより望ましいが、しかしＧＰＳ伝送が時刻オフセットのあのより小さい範囲の中に見いだされる可能性のあることを示すために付加的な情報を必要とする。
【００２５】
図１に示された例において遠隔端末１０６は、ＧＰＳ衛星１２４ａから１２４ｃまで、基地局１０４ｂおよび１０４ｃ（そして可能性としては基地局１０４ａ）、および中継器１１４からの伝送を受信することが可能である。遠隔端末１０６は、衛星、基地局および中継器からの伝送の信号到着時刻を測定し、そしてこれらの時刻測定値をＢＳＣ１２０を経由してＰＤＥ１３０に報告する。
【００２６】
上に記したように、中継器は基地局によってはカバーされない範囲に対するカバー領域を与えるために使用されることが可能である。中継器は、基地局よりもよりコスト効率的であり、そして付加的な容量が必要とされないところ（たとえば市外）で、好都合に展開されることが可能である。しかしながら中継器は、（１）中継器内の回路、そして（２）ケーブル配線(cabling)および／あるいは中継器と関係づけられた付加的な伝送に起因する、付加的な遅延と関係づけられる。一例として、表面弾性波（ＳＡＷ）濾波器、増幅器、および中継器内のその他の部品が、基地局から遠隔端末までの伝送遅延と同等な、あるいはより大きくさえあるかも知れない付加的な遅延をもたらす。
【００２７】
図２Ａは、中継器を使用していない基地局から受信された伝送に基づいた、遠隔端末に関する可能性のある位置を示している線図である。基地局からの伝送の到着時刻は測定され、そして範囲Ｒ_ＢＴに変換されることが可能である。そしてそれは基地局の回りの円２１２によって示されている。遠隔端末は、もしもその遠隔端末に対する付加的な情報が利用可能でなければ、円２１２に沿った任意の個所に位置されることが可能である。
【００２８】
図２Ｂは、中継器を使用しているセル（ここでは“中継されたセル”としてまた参照される）に対する時刻測定に基づいた、遠隔端末に関する可能性のある位置を示している線図である。このような中継されたセルにおいては、遠隔端末の位置に対する付加的な不確定性は、（１）セルのための中継器の使用、そして（２）中継器と関係づけられた付加的な遅延によってもたらされる。これらの要素のそれぞれに起因する不確定性は以下に記述される。
【００２９】
セルのための中継器の使用に起因する遠隔端末の位置に対する不確定性を示すために、付加的な遅延は中継器によってもたらされていないとの仮定を置くことが可能である。遠隔端末において測定された信号到着時刻は、範囲Ｒ_ＢＴに変換されることが可能である。この範囲は、基地局から中継器までの範囲Ｒ_ＢＲと中継器から遠隔端末までの範囲Ｒ_ＲＴの和を表している（すなわちＲ_ＢＴ ＝ Ｒ_ＢＲ ＋ Ｒ_ＲＴ ）。遠隔端末はこのようにして、基地局から放射状に（ Ｒ_ＢＲ − Ｒ_ＲＴ ）から（ Ｒ_ＢＲ ＋ Ｒ_ＲＴ ）までに位置されることが可能である。そしてそれは円２１４ａおよび２１４ｂによってそれぞれ示される。さらに、もしも付加的な情報が利用可能でなければ、遠隔端末は円２１４ａおよび２１４ｂによって定義される領域２１６の中で任意の個所に位置されることが可能である。
【００３０】
中継器によってもたらされた付加的な遅延は、遠隔端末の位置に関する不確定性を増加する。付加的な中継器遅延は、範囲Ｒ_Ｒに変換される。そしてそれは総計範囲Ｒ_ＢＲＴを得るために範囲Ｒ_ＢＴに加算される（すなわち基地局から遠隔端末までの、中継器遅延をともなった信号到着時刻に対応する範囲）。この総計範囲Ｒ_ＢＲＴは図２Ｂにおける円２１４ｃによって表される。図２Ｂに示されるように、セルのための中継器の使用の結果生じる不確定性、および中継器によってもたらされた付加的遅延に起因して（もしも遅延が知られていなければ）、遠隔端末は端末からの時刻測定値に基づいて、領域２１６ａおよび２１６ｂの中の任意の個所に位置されることが可能である。
【００３１】
本発明は、遠隔端末の位置を推定するための処理が、典型的に中継器と関係づけられた付加的なあいまいさを説明することを可能とするために、遠隔端末がネットワーク内の中継器のカバー領域内にあるか否かを検出するためのいろいろな技術を与える。本発明の種々の観点に従って、遠隔端末が中継器のカバー領域内にあるか否かの決定は、（１）遠隔端末によって実際に受信された基地局のリストに対する、中継器のカバー領域内にある間に受信されていると予想される基地局のリスト（すなわち可能性のある隣接局リスト）、（２）中継器の特性づけられた環境、（３）遠隔端末において受信された伝送に対する伝播遅延、（４）若干の他の標準、あるいは（５）これらの組み合わせに基づいて達成されることが可能である。
【００３２】
本発明はさらに、中継器のカバー領域内にあることの結果生じる付加的なあいまいさに対して説明し、そして／あるいは補償するための技術を与える。一つの観点においては、中継された基地局からの時刻測定値は捨てられ、そして遠隔端末の位置を推定するために使用されないことが可能である。他の観点においては、遠隔端末の位置を推定するための処理は、付加的なあいまいさを説明するために調整されることが可能である（たとえば探索ウインドウが広げられるかも知れない）。さらに他の観点においては、同じ発信基地局から受信された複数の伝送は、遠隔端末に対する一連の位置推定値を計算するために使用されることが可能である。そして最も可能性のありそうな推定値が選定される。ＣＤＭＡネットワークに対しては、発信基地局は特定のＰＮオフセットを指定された局である。そしてさらに他の観点においては、複数の発信基地局からの複数の伝送は、遠隔端末に対する一連の位置推定値を計算するために使用されることが可能である。
【００３３】
この中に記述された技術は、時刻測定のためのソースおよび基地局および中継器に対して利用可能な任意の付加的な情報を考慮に入れることによって、遠隔端末の位置をより正確に決定するために使用されることが可能である。本発明に関する種々の観点、実施例、そして特徴が、以下にさらに詳細に記述される。
【００３４】
可能性ある隣接局リストに基づいた中継器の検出：
本発明の一つの観点は、ネットワーク内の中継器に対して作成された可能性のある隣接局リストに基づいて、遠隔端末が中継器のカバー領域内にあるか否かを検出するための技術を与える。典型的な無線ネットワークにおいては、カバー領域パターンは、ネットワーク内の任意の個所に位置する遠隔端末がいくつかの伝送ソース（すなわち基地局および／あるいは中継局）から信号を受信するのに適切であるようになっている。この情報は、分類されそして遠隔端末が中継器のカバー領域内にあるか否かを決定するために使用されることが可能である。
【００３５】
図３は、その若干は中継器を含んでいる、いくつかの（６角形の）セルを含むネットワーク３００を示している線図である。ネットワーク３００内の遠隔端末の特定の位置によって、遠隔端末は多数の基地局（たとえば２０までの基地局）からの信号（たとえばパイロット）を検出することが可能である。遠隔端末によって受信されるかも知れない基地局は、ネットワーク内の遠隔端末の特定の位置によって左右される。たとえば中継器１１４ｘのカバー領域内にある遠隔端末１０６ｘは、基地局１０４ｙのカバー領域内にある遠隔端末１０６ｙよりも、基地局の異なった組み合わせからの信号を受信することが可能そうである。一つの実施例においては、特定の中継器のサービス領域内にある間に受信されることが可能な可能性のある基地局は、その中継器のための可能性のある隣接局リストの中に配列される。
【００３６】
上に記したように、中継器は典型的にはカバー領域問題を解決するために使用される。たとえば中継器は、“陰にされ”た(“shadowed” out)かも知れないネットワーク内の領域（孔）をカバーするために使用されることが可能である。このような領域は、たとえば山、トンネル、ショッピングモール、などを含むかも知れない。中継器はまた、現在の基地局によっては到達されることができない新しい領域までカバー領域を拡大するために使用されることが可能である。このように、それぞれの中継器のための可能性のある隣接局リストは、ネットワーク内の他の中継器のそれとは異なっている可能性がある。そして中継される基地局を取り巻いている基地局のサブセット（subset）であろう。
【００３７】
一つの実施例においては、ネットワーク内の基地局および中継器は特性づけられている。この特性づけは、ネットワークの配置、ネットワーク内のそれぞれの基地局および中継器の位置などを決定することを課するかも知れない。さらに、測定は、どの基地局がそのカバー領域において検出されうるかに関する情報を収集するために、全ネットワーク範囲内のいろいろな位置における遠隔端末によってなされることが可能である。この情報は、中継器のための可能性のある隣接局リストを発生するために使用されることが可能である。この過程はネットワーク内のそれぞれの中継器のために実行されることが可能である。
【００３８】
中継器のための情報は、中継器が最初に配置されたときになされた測定値によって収集されることが可能である。代わりに、この情報は通常の動作の間に、中継器のカバー領域内で動作したときに、遠隔端末から“学習される(be learned)”ことが可能である。ＰＤＥは、ネットワーク内に位置されたすべての中継器のために、可能性のある隣接局リストを発生しそして維持することが可能である。
【００３９】
その後は、もしもＰＤＥが、個々の遠隔端末が中継器のカバー領域内にあると推測すれば、それ（ＰＤＥ）は、遠隔端末から受信された時刻測定値のソースを、中継器のために維持された、可能性のある隣接局リストに対して比較することによって、このことを確認することが可能である。ＰＤＥは、遠隔端末が個々の中継器のカバー領域内にあるか否かに関するその評価の中に、個々の信頼度を指定するかも知れない。
【００４０】
図４は、遠隔端末が中継器のカバー領域内にあるか否かを、中継器の可能性のある隣接局リストを使用することによって決定するための過程４００の一つの実施例に関するフロー線図である。最初にＰＤＥはステップ４１２において遠隔端末からの時刻測定値を受信する。いくつかの技術の任意の一つ（その若干は以下に記述する）に基づいて、ＰＤＥは、ステップ４１４において、遠隔端末が中継器のカバー領域内にあると推測することができる。この推測は、たとえば受信された時刻測定値に基づいて、引き出されることが可能である（たとえばもしも時刻測定値の何れか一つの中に過度の遅延が検出された場合）。もしも遠隔端末が中継局のカバー領域内にあると推測されなければ、この遠隔端末に対する探索ウインドウはステップ４１６において通常の方法で発生される（すなわち中継器のための補償なしに）。
【００４１】
そうでなく、もしも遠隔端末が中継器のカバー領域内にあると推測されれば、時刻測定値が得られた基地局のリストは、ステップ４１８において決定される。受信された基地局に関するこのリストはまた、ステップ４１２において、遠隔端末から受信された時刻測定値に対して、ＰＤＥによって発生されることができる。受信された基地局のリストはそこで、ステップ４２０において、遠隔端末がカバーされていると推測している中継器に対する、可能性のある隣接局リストに対して比較される。
【００４２】
ステップ４２０における比較の結果に基づいて、ステップ４２２において遠隔端末が中継器のカバー領域内にあるか否かの決定がなされる。もしも答えが“いいえ”であれば、遠隔端末に対する探索ウインドウは、ステップ４１６において通常の方法で発生される。そうでなく、もしも遠隔端末が中継器のカバー領域内にあると考えられれば、探索ウインドウはステップ４２４において、中継器のカバー領域にあることに起因する付加的なあいまいさを説明するための方法で発生される。たとえば探索ウインドウは、広げられそして／あるいは検出された遅延に従ってシフトされるかも知れない。過程はそこで終了する。
【００４３】
環境情報に基づいた中継器の検出：
本発明の一つの観点は、遠隔端末が中継器のカバー領域内にあるか否かを、ネットワーク内の中継器に対して集められた環境情報に基づいて検出するための技術を与える。一つの実施例においては、ＰＤＥはネットワーク内の若干のあるいはすべての中継器に対する環境形式を、中継器のカバー領域を記述している環境形式で“分類する(catalogs)”。この分類された情報は、その後は遠隔端末が中継器のカバー領域内にあるか否かを決定するために使用される。
【００４４】
図５は、その中では中継器に関する分類された環境形式が、遠隔端末が中継器のカバー領域内にあるか否かを決定するために使用されることが可能な、例となるネットワーク５００を示している線図である。この例においては、３個の基地局１０４ａから１０４ｃが、ネットワークの一部に対してカバー領域を与えている。基地局１０４ａは、トンネル５１２に対してカバー領域を与えるために使用される２個の中継器１１４ｅおよび１１４ｆに結合されている。障害物のために、トンネルのある部分にある遠隔端末１０６ａは、基地局１０４ａからの信号を（中継器１１４ｅおよび／あるいは１１４ｆを経由して）受信することのみが可能である。一方基地局１０４ｂおよび基地局１０４ｃ（大部分）からの信号は端末によって受信されることができない。外部に位置する、そしてトンネルによって妨害されない他の端末１０６ｂは、図５に示されるようにすべての３個の基地局からの信号を受信することが可能である。
【００４５】
一つの実施例においては、ＰＤＥは中継器に対する環境形式を記載することが可能である。図５に示された例においては、ＰＤＥは、中継器１１４ｅおよび１１４ｆはトンネルの中に位置すること、そしてトンネルに起因する障害は他の基地局からの信号を多分阻止するであろうことを記載することが可能である。したがってもしもＰＤＥが、基地局１０４ａ、１０４ｂ、および１０４ｃの間の領域に位置していると決定された遠隔端末（たとえば遠隔端末１０６ａ）からの、１個のみの時刻測定値を受信すれば、ＰＤＥは時刻測定値は中継器（たとえば中継器１１４ｅあるいは１１４ｆ）からのものであると推論することが可能である。同様に、もしもＰＤＥが、同じ領域の近くに位置していると決定された遠隔端末（たとえば遠隔端末１０６ｂ）からのいくつかの基地局に対する、いくつかの時刻測定値を受信すれば、ＰＤＥは遠隔端末が中継器１１４ｅあるいは１１４ｆのカバー領域内にはないと推論することが可能である。このように、中継器のカバー領域に関する分類された環境形式は、遠隔端末が中継器のカバー領域内にあるか否かを決定するために使用されることが可能である。
【００４６】
一つの実施例においては、中継器の環境形式は中継器において経験されたフェージングの形式および経路損失によって分類されることが可能である。たとえば、都市地域における信号は一般に、市外あるいは近郊領域において生じると同様の態様では劣化しない。このような情報は、何れの中継器解法を進めるかを決定するために使用されるかも知れない。一例として、トンネル内においては、基地局信号は非常に弱いであろうし、そしてＧＰＳ信号はほとんど検出不能である。そこでもしも遠隔端末の判断から、それがトンネル内に位置すると結論されれば、そこでそれは遠隔端末の位置に関する若干の情報を与える。またもしも特定のトンネルが中継されれば、そこで遠隔端末の位置を決定するための測定に関して適切な調整を行うことが可能である。
【００４７】
市外の領域においては、信号は比較的良好な経路損失を有する（すなわち信号は距離に伴って劣化はしない）。もしも信号が伝播するいかなる媒体内でも、如何に信号が劣化するかが知られれば、信号によって伝わられた経路距離は決定されることが可能である。もしもその距離が遠隔端末および基地局の距離よりもずっと大きく推論されれば、その差は中継器に起因するものであり、そして位置を計算するときに説明されることが可能である。
【００４８】
一つの実施例においては、中継器の環境形式はそれぞれの中継器に対する隣接局リストの使用で定義される。図５に示された例に対しては、中継器１１４ｅのカバー領域内にある端末は、基地局１０４ａからの信号のみを受信できる可能性があり、そして基地局１０４ｂおよび１０４ｃからの信号を受信する可能性はない。したがって中継器１１４ｅのための隣接局リストは空である。しかしながら、中継器１１４ｆのカバー領域内にある端末もまた基地局１０４ｃからの信号を受信するかも知れず、そして中継器１１４ｆのための隣接局リストは従ってこれを反映する（たとえば表１に示されるように）。基地局１０４ａのための隣接局リストは、基地局１０４ｂおよび１０４ｃを含むかも知れない。基地局１０４ｂのための隣接局リストは、基地局１０４ａおよび１０４ｃを含むかも知れない。そして基地局１０４ｃのための隣接局リストは、基地局１０４ａおよび１０４ｂを含むかも知れない。
【００４９】
表１は、図５に示された例に対する伝送ソースおよびそれらの隣接局リストを列挙している。
【表１】

【００５０】
図５は、時刻測定値の伝送ソースを決定するための、環境形式の分類の特定の例を示す。他の例はその他の環境、たとえばダウンタウン、市外の領域、ショッピングモール、屋内などに対して与えられる。たとえば、図１に戻って参照しながら、中継器１１２ｂあるいは１１２ｃの何れかのカバー領域にある遠隔端末は、基地局１０４ａ、１０４ｂ、あるいは１０４ｃのカバー領域内に位置する遠隔端末のように多くの他の基地局からの信号を受信しないかも知れない。
【００５１】
到着時刻（ＴＯＡ）あるいは周回遅延（ＲＴＤ：round trip delay）に基づいた中継器の検出：
本発明の一つの観点は、遠隔端末が中継器のカバー領域内にあるか否かを、遠隔端末からの時刻測定値に基づいて検出する技術を与える。この技術は、遠隔端末が中継器のカバー領域内にあるか否かを決定するために、中継器から遠隔端末への伝送と関係づけられた、既知のあるいは推定された遅延、および典型的には中継器それ自身と関係づけられた既知のあるいは推定された遅延を利用する。この技術は、種々のネットワーク構成に対して使用されることができる。そしてとくに、中継器が図１における中継器１１４ｂ、および１１４ｃのような、ネットワークのカバー領域を拡大するために使用されるネットワーク構成に対して適用可能である。
【００５２】
一つの実施例においては、システムのタイミングは較正されることが可能である。基地局に対しては、システム時刻および基地局の伝送に関するタイミング間の時刻差は決定されることが可能である。そして中継器に対しては、中継器の受信および送信経路間の測定された遅延は決定されることがまた可能である。これらの時刻測定値は、以下にさらに詳細に記述されるように、遠隔端末が中継器のカバー領域内にあるか否かを検出するために使用されることが可能である。
【００５３】
図６Ａは、基地局１０４から遠隔端末１０６への、中継器が使用されていない伝送に関する線図である。図６Ａに示されるように、基地局１０４からの信号は、直接の照準線経路６１０ａあるいは、反射ソース６１２からの反射(bouncing)の後に、反射された経路６１０ｂを経由して、遠隔端末１０６に到達可能である。それぞれの伝送経路は、対応する伝播遅延と関係づけられる（たとえば図６Ａに示されるように、Ｔ_ＢＴ１およびＴ_ＢＴ２）。
【００５４】
図６Ｂは、基地局１０４から遠隔端末１０６への、中継器１１４を経由しての伝送の線図である。この例においては、遠隔端末１０６は中継器１１４のカバー領域内にありそして、障害あるいは若干の他の理由のために、基地局１０４からの直接伝送を受信することが不可能である（基地局１０４からの受信された伝送は弱いかも知れない）。図６Ｂに示されるように、信号は第１に基地局１０４から中継器１１４に、無線あるいは有線リンク６１２ａを経由して送信され、中継器１１４によって調整され、そして遠隔端末１０６に送信される。中継器１１４内の回路によってもたらされた付加的な遅延Ｔ_Ｒは、信号の全体の伝播遅延を増加する。さらに、もしも中継器が、（図６Ｂに示されたように）遠隔端末よりも基地局からずっと離れて位置されていれば、中継器へのより長い距離のために信号はより長い伝播遅延を受け、そしてそこで図６Ｂに示されたように遠隔端末に戻る。
【００５５】
図６Ａに対しては、基地局１０４から遠隔端末１０６への伝送に対する、最悪の場合の伝播遅延は、反射された経路６１０ｂと関係づけられた遅延Ｔ_ＢＲ２として決定されることが可能である。そして図６Ｂに対しては、基地局１０４から遠隔端末１０６への伝送に対する、最良の場合の伝播遅延Ｔ_ＢＲＴは、基地局から中継器への遅延Ｔ_ＢＲ、中継器によってもたらされた遅延Ｔ_Ｒ、および中継器から遠隔端末までの遅延Ｔ_ＲＴによって左右される（すなわち、Ｔ_ＢＲＴ＝Ｔ_ＢＲ＋Ｔ_Ｒ＋Ｔ_ＲＴ）。もしも、基地局からの伝送に対する最悪の場合の伝播遅延Ｔ_ＢＲ２と、中継器からの伝送に対する最良の場合の伝播遅延Ｔ_ＢＲＴとの間に時刻差（すなわちギャップ）があれば、そこで遠隔端末が基地局あるいは中継器のカバー領域にあるか否かを決定するためにしきい値を選定することが可能である。しきい値はつぎの式に基づいて選定されることが可能である。
【００５６】
Ｔ_{Ｂａｓｅ＿ｓｔａｔｉｏｎ}＜Ｔ_ＴＨ＜Ｔ_{ｒｅｐｅａｔｅｒ} 式（１）
ここでＴ_{Ｂａｓｅ＿ｓｔａｔｉｏｎ}は基地局から受信された伝送に対する最悪の場合の伝播遅延（Ｔ_ＢＴ２）、 Ｔ_ＴＨはしきい値、そしてＴ_{ｒｅｐｅａｔｅｒ}は中継器から受信された伝送に対する最良の場合の伝播遅延（Ｔ_ＢＲＴ）である。
【００５７】
一度中継された基地局に対するしきい値が選定されると、ＰＤＥはその後、中継された基地局に対する、遠隔端末から受信された時刻測定値をしきい値と比較することが可能である。もしも時刻測定値によって示された伝播遅延がしきい値よりも大きければ、ＰＤＥは時刻測定値が中継器に対するものと推論することが可能である。そうでなくもしも時刻測定値によって示された伝播遅延がしきい値よりも小さければ、ＰＤＥは時刻測定値が基地局に対するものと推論することが可能である。
【００５８】
式（１）は、基地局に対する最悪の場合の伝播遅延は、中継器に対する最良の場合の伝播遅延よりも小さいと仮定している（すなわちＴ_{Ｂａｓｅ＿ｓｔａｔｉｏｎ}＜Ｔ_{ｒｅｐｅａｔｅｒ} ）。しかしながら、たとえこれらの伝播遅延の間に重なりがあったとしても（すなわちＴ_{Ｂａｓｅ＿ｓｔａｔｉｏｎ}＞Ｔ_{ｒｅｐｅａｔｅｒ} ）、しきい値は、遠隔端末が基地局あるいは中継器のカバー領域内にあるか否かを正しく検出することに関して高い可能性を達成するために、重なりの範囲の中に選定されることが可能である。
【００５９】
図７は、遠隔端末が基地局あるいは中継器のカバー領域内にあるか否かを、伝播遅延に基づいて決定するための過程７００の、一つの実施例に関するフロー線図である。最初にＰＤＥはステップ７１０において、遠隔端末からの時刻測定値を受信する。ＰＤＥはそこで、ステップ７１２において、受信された時刻測定値に基づいて発信基地局から遠隔顛末までの伝送に関する伝播遅延（すなわち一方向遅延）を決定する。代わりにＰＤＥは、基地局から遠隔端末へ、そしてそこで基地局に戻る伝送に関する推定値である周回遅延（ＲＴＤ）を決定するかも知れない。このＲＴＤ推定値は、基地局から遠隔端末までの一方向遅延の近似的に２倍であろう。この一方向遅延推定値は、基地局から（多分１個あるいはそれ以上の中継器を通っての）遠隔端末までの伝送遅延の表示である。
【００６０】
ステップ７１４において、一方向遅延（あるいはＲＴＤ）推定値は、上に記述した要素に基づいて基地局に対して選定されているしきい値よりも小さいか否かの決定がなされる。もしも一方向遅延推定値がしきい値よりも小さければ、遠隔端末は基地局のカバー領域にあると推論し、遠隔端末に対する位置決定が中継器と関係づけれた付加的なあいまいさを考慮することなしに実行される。従って遠隔端末に対する探索ウインドウは、ステップ７１６において通常の方法で発生されることが可能である。そうでなく、もしも一方向遅延推定値がしきい値よりも大きいかあるいは等しければ遠隔端末は中継器のカバー領域内にあると推論され、そして遠隔端末に対する位置決定は、中継器と関係づけられた付加的なあいまいさを考慮に入れて実行される。この場合、遠隔端末に対する探索ウインドウはステップ７１８において、中継器を説明するために発生されることが可能である。過程はそこで終了する。
【００６１】
選択的測定に基づいた位置決定：
本発明の一つの観点によれば、遠隔端末に対する位置決定は、遠隔端末から受信された時刻測定値の選定された一つに基づいて実行される。図２Ａおよび２Ｂに関連して上に記述されたように、中継器の単なる使用、そしてまた中継器と関係づけられた付加的な遅延は、遠隔端末の位置に付加的なあいまいさをもたらす。この付加的な不確定性のために、中継器を使用しているセルに対する時刻測定値は、遠隔端末の位置を決定するにあたって有用でないかも知れない。したがって本発明のこの観点に従って、中継された基地局に対する時刻測定値は、遠隔端末の位置を決定するためには使用されない。
【００６２】
図１に戻って参照して、遠隔端末１０６は、中継器１１４ａのカバー領域１１２ａ内に位置する。そして、通信リンク、フェージング条件など種々の要素に左右されて、基地局１０４ａ、あるいは中継器１１４ａ、あるいは両者からの伝送を受信することが可能である。したがって、セル１に対する遠隔端末１０６によって受信された伝送の実際のソースに関しては不確定性のあることが可能である。そしてそれは、基地局１０４ａあるいは中継器１１４ａの何れかであることが可能である。伝送のソースが明確でないために、以下にさらに詳細に記述されるように、中継器を使用するセル内に位置する遠隔端末に関する推定された位置には、より大きい不確定性の存在することが可能である。
【００６３】
遠隔端末の推定された位置は、もしも中継された基地局に対する時刻測定値が誤って悪いソースと同等視されれば、その時刻測定値が位置決定に対して全く使用されなかった場合よりも、より低い正確さであるかも知れない。一例として、もしも中継器１１４ａに対して受信された時刻測定値が、基地局１０４ａに対するものであるとして誤って同等視されれば、そこで遠隔端末１０６は、実際より基地局からより遠くにあるとして、誤って推定されることが可能である。誤差の総量は中継器によってもたらされた付加的な遅延の総量に関係する。代わりに、もしも基地局１０４ａに対して受信された時刻測定値が、中継器１１４ａに対するものとして誤って同等視されれば、そこで遠隔端末１０６は、実際より基地局により近いとして誤って推定されるであろう。
【００６４】
一つの実施例においては、ＰＤＥは、そのためにそれ（ＰＤＥ）は時刻測定値を受信することが可能な基地局に関するリスト、およびリスト内のそれぞれの基地局に対して、その基地局とともに中継器が使用されているか否かに関する表示を維持している。表２は、図１に示されたネットワークレイアウトに対する、ＰＤＥによって維持されるリストの一例である。
【表２】

【００６５】
遠隔端末によって報告されたそれぞれの時刻測定値に対して、ＰＤＥは、時刻測定値が関係づけられる基地局（すなわちそこから伝送を発信している時刻測定値が引き出された基地局）を決定する。ＰＤＥはそこで、時刻測定値が中継器を使用する基地局（すなわち中継される基地局）と関係づけられるか否かを決定するために表を調査する。もしも表が、発信中の基地局が中継された基地局であることを示せば、ＰＤＥは位置決定過程にあると考えられていることからこの時刻測定値を除外することを決定することが可能である。この場合、ＰＤＥは遠隔端末の位置を推定し、そして／あるいは、中継器と組み合わせられていない基地局（すなわち中継されない中継局）に対する時刻測定値に基づいて、遠隔端末に対する探索ウインドウを計算するであろう。
【００６６】
代わりに、ＰＤＥは、位置決定過程にある中継された基地局と関係づけられたこの時刻測定値を、考慮に入れると決定することが可能である。ＰＤＥはそこで、遠隔端末の位置を決定し、そして／あるいは中継器によってもたらされたあいまいさを考慮に入れて遠隔端末に対する探索ウインドウを計算するであろう。
【００６７】
図８Ａは、中継された基地局に対する捨てられた時刻測定値をもった、遠隔端末に対する推定された位置を示している線図である。図８Ａは一般的に、図１に示された例となるネットワークに対応している。最初に、遠隔端末１０６は、基地局１０４ａ、１０４ｂ、および１０４ｃから発信されている伝送を受信する。そして時刻測定値をＰＤＥ１３０に報告する。ＰＤＥ１３０は、表を参照し、そして基地局１０４ａおよび１０４ｂは中継器を使用していること、そして基地局１０４ｃは中継器を使用していないことを認識する。したがってＰＤＥ１３０は、基地局１０４ａおよび１０４ｂに対する時刻測定値を捨てることが可能であり、そして基地局１０４ｃに対する時刻測定値のみを考慮に入れる。遠隔端末１０６に対する推定された位置はそこで、基地局１０４ｃおよび遠隔端末１０６間の伝播遅延によって定義された半径を有している、点線で示された円８１２であろう。ＧＰＳ衛星に対する探索ウインドウは、そこでこの最初の位置推定に基づいてＰＤＥ１３０によって発生される。
【００６８】
図８Ｂは、中継された基地局に対する考慮されている時刻測定値をもった、遠隔端末に対する推定された位置を示している線図である。ここでも(again)、図８Ｂは一般的に,図１に示された例となるネットワークに対応している。しかしながら、基地局１０４ａに対する時刻測定値はまた遠隔端末１０６の位置を推定するためにも使用される。この場合、遠隔端末の位置は、基地局１０４ａと関係づけられた陰をつけられた領域８１６および、基地局１０４ｃと関係づけられた点線で示された円８１２の交点であろう。ここでも、ＧＰＳ衛星に対する探索ウインドウは、遠隔端末の最初に推定された位置に基づいてＰＤＥ１３０によって発生される。
【００６９】
さきに図２Ｂに描かれたように、陰をつけられた領域８１６は、中継器１１４の配置と関係づけられた不確定性に起因している。中継器１１４によってもたらされた付加的な遅延に従って、陰をつけられた領域８１６は、図８Ｂに示されたよりもずっと大きいかも知れず、そして基地局１０４ｃの全カバー領域を含むかも知れない。その場合、基地局１０４ａに対する時刻測定値の使用はこの時刻特性値を単に除外するよりも一層の不確定性をもたらすかも知れない。
【００７０】
図９は、端末から受信された選択的な時刻測定値に基づいて遠隔端末の位置を推定するための過程９００の、一つの実施例に関するフロー線図である。最初に、ＰＤＥはステップ９１２において遠隔端末からの時刻測定値を受信する。ＰＤＥはそこで、ステップ９１４において、受信された時刻測定値の何れかが中継された基地局に対するものであるか否かを決定する。この決定は、それぞれの時刻測定値と関係づけられた基地局を確認し、そして基地局が中継器と組み合わせられているか否かを決定するために表（表２など）を参照することによって達成されることが可能である。もしも時刻測定値の何れもが中継された基地局に対するものでなければ、ＰＤＥは、ステップ９１６においてすべての受信された時刻測定値を維持し、そしてステップ９４０に進む。
【００７１】
ステップ９１４において、もしも何れかの受信された時刻測定値が、中継された基地局に対するものであれば、ステップ９１８において、中継された基地局の何れかが参照基地局であるか否かの決定がなされる。もしも中継された基地局の何れもが参照された基地局でなければ、ステップ９２０において、中継された基地局に対する時刻測定値は捨てられる。過程はそこで、ステップ９４０に進む。
【００７２】
参照基地局は、遠隔端末がそのタイミングをそこから引き出している基地局である。位置は、その他の基地局からの信号の到着時刻の差（すなわち、参照基地局およびその他の基地局からの到着経路間の時刻における差）を決定することによって計算される。位置決定の目的のためには、任意のかなりに強い受信された基地局が参照基地局であることが可能である。
【００７３】
ステップ９１８において、もしも参照基地局が中継された基地局であると決定されれば、ステップ９２２において、中継されない基地局が参照基地局として選定されることが可能であるか否かの決定がなされる。もしも答えが“はい”であれば、ステップ９２４において、中継されない基地局が参照基地局として選定され、そしてステップ９２６において、中継された基地局に対する時刻測定値は捨てられる。ＰＤＥはそこで、ステップ９４０において、その遠隔端末に対する最初の位置推定を決定し、そしてさらに、維持されていた時刻測定値に基づいてＧＰＳ衛星に対する探索ウインドウを発生する。
【００７４】
ステップ９２２に戻って、もしも時刻測定値が中継された基地局からのものであり、そして中継されない基地局は参照基地局として選定されることが不可能であれば、ステップ９２８において、中継された基地局からの時刻測定値は維持される。ＰＤＥはそこで、中継器に起因する付加的なあいまいさを説明するために、探索ウインドウを適切に発生する。
【００７５】
検出された中継器の存在を説明するための探索ウインドウの発生：
上に記したように、ネットワークにおける中継器の単なる存在は、伝送が基地局からあるいはその中継器から受信されたか否かを確実に知られることが不可能であるために、遠隔端末の推定された位置に対する付加的なあいまいさの原因となる。さらに、中継器によってもたらされた付加的な遅延もまた、遠隔端末の推定された位置に対する付加的なあいまいさの原因となる。中継器と組み合わせられていない基地局に対しては、図２Ａに示されるように、遠隔端末は、基地局からの伝播遅延推定値により左右されている円半径を有する、基地局を取り巻く円の上に位置しているとして推定されることが可能である。そして中継器と組み合わせられた基地局に対しては、図２Ｂに示されるように、遠隔端末は、中継器によってもたらされた付加的遅延と同様に中継器のカバー領域によって左右されている領域の大きさを有する基地局を取り巻く円形の領域上に位置しているとして推定されることが可能である。ＧＰＳ衛星に対する、中継器の使用に起因する遠隔端末の推定された位置における付加的な不確定性を説明するための探索ウインドウの発生は以下に記述される。
【００７６】
図１０Ａは、中継器を使用していない基地局に対して受信された時刻測定値に基づいた、ＧＰＳ衛星に対する探索ウインドウの決定を示している２次元（２‐Ｄ）線図である。時刻測定値は、図１０Ａに示されるように基地局および遠隔端末間の伝播遅延を表し、そして空間的な範囲ａに変換されることが可能である。もしも遠隔端末の位置に対する付加的情報が与えられていなければ（たとえばその他の基地局に対する、その他の時刻測定値が受信されていない場合）、そこで最悪の場合、遠隔端末は距離ａで、基地局の何れかの側に位置されるかも知れない。ＧＰＳ衛星および基地局間の距離ｂは、当業界において知られている方法で決定されることが可能である。
【００７７】
３角法計算を用いて遠隔端末およびＧＰＳ衛星間の距離は、遠隔端末が基地局の左、あるいは右側にそれぞれ位置されているか否かに従って、ｃあるいはｄの何れかとして計算されることが可能である。ＧＰＳ衛星に対する探索ウインドウは、距離ｃおよびｄ間の差に関係する時刻ウインドウとして計算されることが可能である（すなわち探索ウインドウ∝（ｃ−ｄ））。探索ウインドウの中心に対する時刻オフセットは、距離ｂに関係する（すなわち時刻オフセット∝ｂ）。遠隔端末は、決定された時刻オフセットで探索ウインドウに基づいてＧＰＳ衛星からの伝送を探索し、そして取得することを命令されるかも知れない。
【００７８】
図１０Ｂは、中継器を使用している基地局に対して受信された時刻測定値に基づいた、遠隔端末に対する探索ウインドウの決定を示している２次元（２‐Ｄ）線図である。この単純な例に対しては、中継器は付加的な遅延をもたらさないと仮定される。図１０Ｂに示されたように、基地局および中継器間の伝播遅延は空間的範囲ｅに変換される。そして中継器および遠隔端末間の伝播時間は、範囲ｒに変換される。もしも遠隔端末の位置に対する付加的な情報が与えられなければ、そこで最悪の場合、遠隔端末は、距離（ｅ−ｒ）および（ｅ＋ｒ）によって定義される範囲の中で基地局の何れかの側に位置されていると仮定されるかも知れない。ＧＰＳ衛星および基地局間の距離ｂは、当業界において知られた方法で決定されることが可能である。
【００７９】
３角法計算を用いて、遠隔端末およびＧＰＳ衛星間の距離は、基地局の何れの側に遠隔端末が位置されるかによって、そして遠隔端末は基地局から（ｅ＋ｒ）の距離に位置されると仮定することによって、ｆあるいはｇの何れかとして計算されることが可能である。同様に、遠隔端末およびＧＰＳ衛星間の距離は、ここでも、基地局の何れの側に遠隔端末が位置されるかによって、そして遠隔端末は基地局から（ｅ−ｒ）の距離に位置されると仮定することによって、ｈあるいはｉの何れかとして決定される。これらの距離間の差は最悪の場合の差は、（ｆ−ｉ）であり、そして探索ウインドウは、この最悪の場合の差に比例するとして計算されるかもしれない（すなわち、探索ウインドウ∝（ｆ−ｉ））。
【００８０】
図２Ｂに示されたように、中継器によってもたらされた付加的な遅延は、さらに遠隔端末の位置についてあいまいさを増大する。この付加的なあいまいさは、中継器によってもたらされた付加的な遅延に関する総量まで、ＧＰＳ衛星に対する探索ウインドウを増加させることによって、説明されることが可能である。
【００８１】
図１１は、中継器から受信された伝送を考慮に入れている、遠隔端末の位置を決定するための過程１１００の一つの実施例に関するフロー線図である。最初に、ステップ１１１２において、ＰＤＥは、遠隔端末からの時刻測定値を受信する。ＰＤＥはそこで、ステップ１１１４において、受信された時刻測定値の何れかが中継された基地局に対するものであるか否かを決定することが可能である。中継器に対する検出は、上に記述された技術の任意の組み合わせを用いて達成されることが可能である。ステップ１１１６において、ＰＤＥは、受信された時刻測定値に基づいて遠隔端末の位置を推定する。中継された基地局に対する時刻測定値は、上に述べられたように遠隔端末の位置を推定するときに、考慮されるかも知れず、あるいは考慮されないかも知れない。
【００８２】
もしも中継された基地局に対する１個あるいはそれ以上の時刻測定値が、ステップ１１１８において遠隔端末の位置を推定するために使用されれば、ＰＤＥは、ステップ１１２０において、ＧＰＳ衛星に対する、中継器に起因する推定された位置における付加的なあいまいさを説明するために、拡大された寸法を有する探索ウインドウを発生する。探索ウインドウは上に記述された技術に基づいて発生されることが可能である。そうでなく、もしも遠隔端末の位置を推定するために使用された時刻測定値の何れもが中継された基地局からのものでなければ、探索ウインドウはステップ１１２２において、通常の方法で発生される。ＰＤＥはそこで、ステップ１１２４において、遠隔端末に発生した探索ウインドウを使用してＧＰＳ衛星を探索することを命令する。
【００８３】
複数の時刻測定値を使用している位置決定：
典型的なセルラ環境においては、遠隔端末はいくつかの送信中のソース（すなわち基地局および／あるいは中継器）からの複数の信号を受信する。ＣＤＭＡシステムに対しては、これらの伝送は受信され、そして個別に処理されることが可能である。
【００８４】
本発明の一つの観点に従って、遠隔端末の位置は、個々の発信している基地局から端末において受信されたいくつかの伝送に基づいて推定される。それぞれの伝送は、個々の信号レベルで受信され、そして個々の伝播遅延と関係づけられる。遠隔端末は、基地局および中継器から受信された伝送を処理し、そして若干あるいはすべての受信された伝送を報告する（たとえば個々のしきい値以上の信号強度を有している伝送を報告する）ことが可能である。ＰＤＥはそこで、遠隔端末の位置を推定するために、これらの報告された伝送に対する時刻測定値を使用することが可能である。ＰＤＥは、最高の信頼度を有している位置推定に帰着する時刻測定値を選定し、そして利用することが可能である。もしもＰＤＥが遠隔端末はネットワーク内の中継器のカバー領域内にあると決定すれば、そこでＰＤＥは遠隔端末に探索ウインドウを広げあるいはシフトすることを命令するかも知れない。
【００８５】
図１２Ａは、遠隔端末が基地局のカバー領域内にあるときに、基地局および中継器からの遠隔端末によって受信された複数の伝送を示している線図である。図１２Ａに示された例においては、遠隔端末１０６は、Ｔ_ＢＴ１の伝播遅延を有している基地局１０４ａからの第１の伝送を受信し、そしてさらに、Ｔ_ＲＴ１の伝播遅延を有している中継器１１４ａからの第２の伝送を受信する。受信された伝送に対する時刻測定値は、ＰＤＥに報告され、そしてそれはそこで報告された時刻測定値に基づいて遠隔端末の位置を推定することが可能である。
【００８６】
図１２Ａに示された例に対しては、遠隔端末１０６は中継器１１４ａのカバー領域内にないので、中継器から受信された伝送に対する信号強度は多分弱いものである。そして遠隔端末１０６は基地局１０４ａのカバー領域内にあるので、基地局から受信された伝送に対する信号強度は、多分より強いものである。一連の位置の固定（position fix）（すなわち位置推定position estimate）は、受信された時刻測定値に基づいて、遠隔端末に対してＰＤＥによって発生されることが可能である。最高の基準を有している位置の固定が遠隔端末の推定された位置として選定されることが可能である。
【００８７】
同じ発信基地局からのいくつかの伝送に対するいくつかの時刻測定値に基づいた遠隔端末の位置に関する推定は、たとえば、“ＧＰＳ地球複合位置システム方程式に対する代数的解を決定するための方法および装置”と題される、ｘｘｘに出願され、本出願の譲渡人に譲渡され、そしてこの中に参照によって組み込まれている、米国特許出願シリアル番号（代理人処理番号(Attorney Docket No.)ＰＡ９９０５０４）の中に記述された方法で達成されることが可能である。二乗平均誤差（ＲＭＳＥ）基準は、それぞれの到着時刻（ＴＯＡ）推定と関係づけられた信号強度に基づいて、それぞれの位置の固定に対して、当業界において知られている方法で計算されることが可能である。受信されたマルチパスに対するより弱い信号強度は、信号が方々で反射されたことがより大きく見込まれることに対応している。より弱い信号強度をもった伝送は一般に、この伝送および同様により低い基準に基づいて計算された位置の固定における、より大きいあいまいさに対応する。したがって位置の固定は通常、推定された位置の固定に対する不確定性の表示である“残差”と関係づけられている。基準の計算は、さきに示した、米国特許出願シリアル番号（代理人処理番号ＰＡ９９０５０４）の中にさらに詳細に記述されている。
【００８８】
図１２Ｂは、遠隔端末が中継器のカバー領域内にあるときに、基地局および中継器からの遠隔端末によって受信された伝送の、他の例に関する線図である。図１２Ｂに示された例においては、遠隔端末１０６は、Ｔ_ＢＴ２の伝播遅延を有している基地局１０４ａからの第１の伝送を受信し、そしてさらに、Ｔ_ＲＴ２の遅延を有している中継器１１４ａからの第２の伝送を受信する。
【００８９】
図１２Ｂに示された例に対しては、遠隔端末１０６が中継器１１４ａのカバー領域内にあるために、中継器から受信された伝送に対する信号強度は、多分基地局から受信された伝送よりもより強いであろう。ここでも、一連の位置の固定は遠隔端末に対してＰＤＥによって発生されることが可能であり、そして最高の基準を有している位置の固定が遠隔端末の推定された位置として選定されることが可能である。
【００９０】
図１３は、中継された基地局に対して受信された複数の時刻測定値に基づいた、遠隔端末の位置を決定するための、過程１３００の一つの実施例に関するフロー線図である。最初に、ＰＤＥは、ステップ１３１２において、その遠隔端末からの、少なくとも１個の基地局に対して受信されている複数の時刻測定値とともに、１個あるいはそれ以上の基地局に対するいくつかの時刻測定値を受信する。
【００９１】
ＰＤＥは、ステップ１３１４において、受信された時刻測定値に基づいて、そして個々の基地局に対して受信された複数の時刻測定値のいろいろな組み合わせに対して、一連の位置の固定を計算する。それぞれの計算された位置の固定は、計算された位置の固定の個々の信頼度を識別するそれぞれの基準と関係づけられる。
【００９２】
最高の基準を有する位置の固定はそこで、ステップ１３１６において、遠隔端末の推定された位置として選定される。選定された位置の固定に対しては、そこでステップ１３１８において、遠隔端末が中継器のカバー領域内にあるか否かの決定がなされる。もしも答えが“いいえ”であれば、ステップ１３２０において、遠隔端末に対する探索ウインドウは通常の方法で（すなわち中継器に対する補償なしに）発生される。そうでなく、もしも遠隔端末が中継器のカバー領域内にあると推定されれば、ステップ１３２２において、探索ウインドウは中継器と関係づけられた付加的なあいまいさを説明するための方法で発生される。これは、上に述べたように、遅延に従って探索ウインドウを広げることおよび／あるいはシフトすることを伴うかも知れない。
【００９３】
コスト関数を用いての位置決定：
本発明の一つの観点に従って、遠隔端末が中継器のカバー領域内にあるか否かの決定は、ネットワーク内の基地局および中継器を較正することによって行われることが可能である。一つの実施例においては、較正の一部としてＰＤＥは、どの基地局が１個あるいはそれ以上の中継器と組み合わせられるか、基地局およびそれらと組み合わせられた中継器間の伝播遅延、中継器間の伝播遅延、そしてそれぞれの中継器によってもたらされた付加的遅延に関する情報を与えられる。この情報はＰＤＥによって維持されている表に保存されることが可能である。
【００９４】
表３は、図１に示されている例となるネットワークレイアウトに対する、中継された基地局と関係づけられた遅延に対する、ＰＤＥによって維持されていることが可能な表の例である。第１列は、伝送ソース（すなわち基地局あるいは中継器）を表示し、そして第２列は基地局が中継されるか否かを表示する。もしも基地局が中継されれば、第３列は基地局から第１の中継器まで、あるいは一つの中継器から次までの、伝播遅延を表示する。そして第４列は、中継器と関係づけられた付加的な遅延を表示する。
【表３】

【００９５】
位置決定に対しては、遠隔端末はネットワーク内の基地局および中継器からの伝送を受信しそして、受信された伝送に対する時刻測定値をＰＤＥに報告する。一つの実施例においては、遠隔端末は、それぞれの発信基地局に対する一つの時刻測定値（すなわちＣＤＭＡネットワークにおけるそれぞれの独自のＰＮオフセット）を報告する。この時刻測定値は基地局あるいは、中継された基地局の中継器からのものであるかも知れず、そして典型的には伝送ソースからの最も早いそして最も強いマルチパスから導出される。
【００９６】
ＰＤＥは、遠隔端末からいくつかの基地局（あるいはそれらと組み合わせられた中継器）に対する時刻測定値を受信する。一つの実施例においては、ＰＤＥはそこで、受信された時刻測定値に基づいて、そして仮定の数に従って、遠隔端末に対する位置を推定する。それぞれの仮定は、遠隔端末の位置を推定するために使用されたそれぞれの時刻測定値に対する特定の伝送ソースに関する特定の推測の表示である。たとえば、一つの仮定は、すべての受信された時刻測定値が基地局からのものでありそして中継器からのものではないと仮定する。
【００９７】
残っている仮定は、受信された時刻測定値に対する基地局および中継器のいろいろな組み合わせに対するものである。これらの仮定のそれぞれに対して、それぞれの中継された基地局に対する時刻測定値は、基地局あるいは中継器の何れかに対するものであると仮定される。それぞれの仮定された基地局に対する時刻測定値は、そこで基地局から中継器への伝送と関係づけられた遅延および中継器によってもたらされた付加的な遅延を差し引くことによって補償される。それぞれの仮定は、１個の位置の固定および関係づけられた誤差基準に帰着する。そしてそれはさきに述べられた米国特許出願シリアル番号（代理人処理番号ＰＡ９９０５０４）の中に述べられたように計算されることが可能である。ＰＤＥはそこで、最高の基準（すなわち最小の誤差）を有している位置の固定を選定する。この選定された位置の固定から、遠隔端末が中継器のカバー領域内にあるか否かの決定を仮定に基づいて行うことが可能である。
【００９８】
図１４は、図１に示されたネットワークレイアウト内の、遠隔端末によって報告された時刻測定値に対するＰＤＥによって計算された可能性のある位置の固定に関する線図である。この例においては、遠隔端末は中継器１１４ａおよび基地局１０４ｂおよび１０４ｃから受信された伝送に対する時刻測定値を報告する。この例に対しては、中継器１１４ａからの時刻測定値は、基地局１０４ａから中継器１１４ａまでの伝播遅延および中継器１１４ａと関係づけられた付加的遅延を含む。そして基地局１０４ｂおよび１０４ｃからの時刻測定値は、直接照準線測定の表示である。これらの時刻測定値は、ＰＤＥに報告される。
【００９９】
表３に示されたそれのような較正情報をもとに、ＰＤＥは基地局１０４ａおよび１０４ｂは中継された基地局であると認識する。第１の仮定に対しては、ＰＤＥは、すべての受信された時刻測定値は基地局（すなわち基地局１０４ａ、１０４ｂ、および１０４ｃ）からのものであると仮定して、遠隔端末の位置を計算する。中継器１１４ａと関係づけられた付加的遅延のために、基地局１０４ａからの推定された範囲は実際よりもさらに離れており、そして遠隔端末は点Ｈ１に位置されると推定される。
【０１００】
次の仮定に対しては、基地局１０４ａに対する時刻測定値は中継器１１４ａからのものであると仮定され、そしてその他の時刻測定値は、基地局１０４ｂおよび１０４ｃからのものであると仮定される。ＰＤＥはそこで、中継器１１４ａに対する時刻測定値を、基地局１０４ａおよび中継器１１４ａに対する、表中に保存された遅延をもって補償する。とくに、ＰＤＥは基地局１０４ａから中継器１１４ａへの伝播遅延Ｔ_ＢＲ１および中継器１１４ａによってもたらされた付加的な遅延Ｔ_Ｒ１を中継器１１４ａに対する時刻測定値から減算する。この仮定された時刻測定値の組み合わせに対する、推定された遠隔端末の位置は点Ｈ２である。他の仮定は、基地局１０４ｂに対する時刻測定値は中継器１１４ａからのものであると仮定する。しかしながら基地局１０４ｂからの測定値は低い信号レベルと関係づけられ、そしてこの位置の固定は多分悪い基準を指定される。
【０１０１】
図１５は、複数のネットワーク仮定およびコスト関数に基づいて遠隔端末の位置を決定するための、過程１５００の一つの実施例に関するフロー線図である。最初にステップ１５１２において、ＰＤＥは遠隔端末からの時刻測定値を受信する。ＰＤＥはそこでステップ１５１４において、時刻測定値の何れかが中継された基地局に対するものであるか否かを決定する。もしも時刻測定値の何れもが中継された基地局に対するものでなければ、ＰＤＥは、ステップ１５１６において、受信された時刻測定値に基づいて遠隔端末に関する位置の固定を計算し、そしてステップ１５１８において、遠隔端末に対する探索ウインドウを通常の方法で発生する。過程はそこで終了する。
【０１０２】
そうでなく、ステップ１５１４において、もしも時刻測定値の何れかが中継された基地局に対するものであると決定されれば、ＰＤＥはステップ１５２０において、受信された時刻測定値に基づいてそして種々のネットワーク仮定に対して、一連の位置固定を計算する。それぞれのネットワーク仮定はそれぞれの中継された基地局に対する時刻測定に対する個々の伝送ソースを仮定する（すなわち、伝送ソースは基地局からかあるいは中継器からか否か）。それぞれの仮定に対する計算された位置の固定は、計算された位置の固定における個々の信頼度を識別するそれぞれの基準と関係づけられる。この基準はＲＭＳＥ（二乗平均誤差）に基づくことが可能である。
【０１０３】
最高の基準をもった位置の固定は、そこでステップ１５２２において、遠隔端末に関する推定された位置として選定される。選定された位置の固定に対しては、ステップ１５２４において、遠隔端末が中継器のカバー領域にあるか否かに関する決定がなされる。もしも答えが“いいえ”であれば、遠隔端末に対する探索ウインドウは、ステップ１５１８において、通常の方法で発生される（すなわち、中継器に対する補償なしに）。そうでなく、もしも遠隔端末が中継器のカバー領域内にあると推定されれば、探索ウインドウはステップ１５２４において、中継器と関連づけられた付加的なあいまいさを説明するための方法で発生される。これは、上に述べられたように遅延に従って探索ウインドウを広げそして／あるいはシフトすることを伴うかも知れない。過程はそこで終了する。
【０１０４】
システム：
図１６は、本発明の種々の観点を実施することが可能な遠隔端末１０６の一つの実施例に関するブロック線図である。順方向リンク上で、アンテナ１６１２によって、基地局および／あるいは中継器からの信号が受信され、デュプレクサ１６１４を通って発送され、そしてＲＦ受信機ユニット１６２２に与えられる。ＲＦ受信機ユニット１６２２は、サンプルを与えるために受信された信号を調整し（たとえば、濾波し、増幅し、そしてダウンコンバートし）、そしてディジタイズする。復調器１６２４は回復された記号を与えるために、サンプルを受信し、処理する（たとえば、逆拡散し、デカバ(decover)し、そしてパイロット復調する）。復調器１６２４は、受信された信号の複数のインスタンスを処理し、そして結合され回復された記号を発生するレイク受信機を実現するかも知れない。受信データ処理装置１６２６はそこで回復された記号を復号し受信されたフレームをチェックし、そして出力データを与える。
【０１０５】
位置決定に対してはレイク受信機が、最強の受信されたマルチパスあるいは個々のしきい値レベルを超える信号強度を有しているマルチパスに対する、到着時刻を制御器１６３０に与えるために動作されるかも知れない。ある実施例に対しては、ＲＦ受信機ユニット１６２２からのサンプルはまた、受信された伝送の品質を測定する、ＲＸ信号品質測定ユニット１６２８に与えられることが可能である。信号品質測定は、米国特許５，０５６，１０９および５，２６５，１１９の中に記述されたそれらを含むいろいろな技術を用いて達成されることが可能である。
【０１０６】
制御器１６３０は、基地局および中継器に対する時刻測定値、マルチパスの測定された信号品質（いくつかの実施例に対する）、そしてＰＤＥによって送出された探索ウインドウの表示であるメッセージを受信する。時刻測定値および信号品質測定値は、ＰＤＥに戻る伝送のために変調器１６４４に与えられ、そして探索ウインドウはＧＰＳ受信機１６４０に与えられる。
【０１０７】
ＧＰＳ受信機１６４０は制御器１６３０によって与えられた探索ウインドウに基づいてＧＰＳ信号を受信し探索する。ＧＰＳ衛星に対する時刻測定値はそこで、ＧＰＳ受信機１６４０によって、そこで情報をＰＤＥに進める制御器１６３０に与えられる。
【０１０８】
逆方向リンク上において、データは送信（ＴＸ）データ処理装置１６４２によって処理され（たとえばフォーマットされ、符号化され）、さらに変調器（ＭＯＤ）１６４４によって処理され（たとえばカバーされ、拡散され）、そして逆方向リンク信号を発生するためにＲＦ ＴＸユニット１６４６によって調整される（たとえば、アナログ信号に変換され、増幅され、濾波され、直交変調される、など）。制御器１６３０からの情報は、変調器１６４４によって、処理されたデータとマルチプレクスされるかも知れない。逆方向リンク信号はそこで、デュプレクサ１６１４を通って発送され、そしてアンテナ１６１２を経由して基地局および／あるいは中継器に送信される。
【０１０９】
図１７は、本発明の種々の観点を実現することが可能な、ＰＤＥ１３０の一つの実施例に関するブロック線図である。ＰＤＥ１３０はＢＳＣ１２０とインタフェースし、位置決定に関する情報を交換する。
【０１１０】
逆方向リンク上で、基地局からのデータはトランシーバ１７１４を経由してＲＸデータ処理装置１７２２に与えられる。このデータは時刻測定値および（多分）遠隔端末によって報告された信号品質表示、基地局によって報告されたＧＰＳ衛星に対する時刻測定値、およびその他のデータをを含む。データ処理装置１７２２は、受信されたデータから時刻測定値および信号品質表示を抽出しその情報を制御器１７１０に与える。制御器１７１０はまた、データ保存ユニット１７３０から付加的なデータ（すなわち、基地局が中継されているか否かを示している情報、基地局および中継器と関係づけられた遅延、など）を受信するかも知れない。そして遠隔端末に対する位置推定を計算する。制御器はさらに、利用可能な情報に基づいて遠隔端末に対する探索ウインドウを計算する。探索ウインドウは、データを適切にフォーマットし、そしてトランシーバ１７１４を経由してＢＳＣに送出するＴＸデータ処理装置１７１２に与えられる。
【０１１１】
ここに述べられた処理ユニット（たとえば、レイク受信機、データ処理装置、制御器、およびその他）は、種々の方法で実現されることが可能である。たとえば、これらの処理ユニットのそれぞれは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、ディジタル信号処理装置、マイクロ制御器、マイクロ処理装置、あるいは、ここに述べた機能を実行するように設計されたその他の電子回路内で実現されることが可能である。処理ユニットはまた、１個あるいはそれ以上の集積回路に集積されることが可能である。そしてまた、処理ユニットは、ここに述べられた機能を達成する命令コードを実行させるために動作される、一般用のあるいはとくに設計された処理装置で実現されることが可能である。
【０１１２】
本発明のいろいろな観点はまた、処理装置上で実行されるソフトウエアコード内に実現されることが可能である。たとえば、遠隔端末からの時刻測定値に基づいて遠隔端末の位置を推定するための、そして、遠隔端末の推定された位置に基づいて探索ウインドウを発生するための計算は、１個あるいはそれ以上のソフトウエアモジュールによって達成されることが可能である。したがって、ここに述べられた処理および計算の少なくともいくつかはハードウエア、ソフトウエア、あるいはその組み合わせを用いて実現されることが可能である。
【０１１３】
明快のために、位置決定はＰＤＥによって実行されているとして記述されている。しかしながら、位置を推定するための処理はまた、基地局、遠隔端末において、あるいは、ＰＤＥ，基地局、および遠隔端末の間に分散されて、実行されることが可能である。
【０１１４】
明快のために、本発明のいろいろな観点を系統立てるために、ここでは部分標題が使用されている。これらの種々の部分標題のもとに記述された特徴は、その下にそれらが記述されている部分に限定されることを意図したものではないことは留意されるべきである。そして、２個あるいはそれ以上の部分からの技術が組み合わせられることが可能である。たとえば、遠隔端末が、中継器のカバー領域内にあるか否かの決定は、可能性のある隣接局リスト、中継器の環境形式、時刻測定値における遅延、コスト関数、あるいはこれらの組み合わせに基づいて行われることが可能である。
【０１１５】
好ましい実施例に関する以上の記述は、当業界において熟練した人に、本発明を作成し使用することを可能とする。これらの実施例に対する種々の変更は、当業界の熟練した人々にとって容易に明らかであり、そしてここに示された一般的な原理は創造的能力を用いなくても他の実施例に適用可能である。したがって、本発明は、ここに示した実施例に限定されることを意図したものではなく、ここに開示された原理および新しい特徴と一致する最も広い見地に従うべきものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、中継器を使用し、いくつかのユーザを支えている無線通信ネットワークに関する線図である。
【図２Ａ】図２Ａは、それぞれ、基地局および中継された基地局から受信された伝送に基づいた、遠隔端末に関する可能な位置を示している線図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、それぞれ、基地局および中継された基地局から受信された伝送に基づいた、遠隔端末に関する可能な位置を示している線図である。
【図３】図３は、その若干は中継器を含むいくつかの（６角形の）セルを含むネットワークを示している線図である。
【図４】図４は、遠隔端末が中継局のカバー領域内にあるか否かを、中継器の可能性のある隣接局リストを使用することによって決定するための過程の、一つの実施例に関するフロー線図である。
【図５】図５は、中継器に関する分類された環境形式が,遠隔端末が中継器のカバー領域内にあるか否かを決定するために使用されることが可能な,一例のネットワークを示している線図である。
【図６Ａ】図６Ａは、それぞれ基地局から遠隔端末への直接な、および中継器を経由しての伝送に関する線図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、それぞれ基地局から遠隔端末への直接な、および中継器を経由しての伝送に関する線図である。
【図７】図７は、遠隔端末が基地局あるいは中継器のカバー領域内にあるか否かを、伝播遅延に基づいて決定するための過程の、一つの実施例に関するフロー線図である。
【図８Ａ】図８Ａは、それぞれ捨てられたおよび考慮に入れられた時刻測定値による、遠隔端末に関する中継された基地局に対する、推定された位置を示している線図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、それぞれ捨てられたおよび考慮に入れられた時刻測定値による、遠隔端末に関する中継された基地局に対する、推定された位置を示している線図である。
【図９】図９は、遠隔端末から受信された選択的時刻測定値に基づいて位置を推定するための過程の、一つの実施例に関するフロー線図である。
【図１０Ａ】図１０Ａおよび１０Ｂは、基地局および中継された基地局に対してそれぞれ受信された時刻測定値に基づいた、ＧＰＳ衛星に対する探索ウインドウの決定を示している、２次元（２‐Ｄ）線図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、基地局および中継された基地局に対してそれぞれ受信された時刻測定値に基づいた、ＧＰＳ衛星に対する探索ウインドウの決定を示している、２次元（２‐Ｄ）線図である。
【図１１】図１１は、中継局から受信された伝送を考慮に入れている、遠隔端末の位置を決定するための過程の、一つの実施例に関するフロー線図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、遠隔端末がそれぞれ基地局および中継局のカバー領域内にあるときの、基地局および中継局から受信された複数の伝送を示している線図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、遠隔端末がそれぞれ基地局および中継局のカバー領域内にあるときの、基地局および中継局から受信された複数の伝送を示している線図である。
【図１３】図１３は、中継された基地局に対して受信された複数の時刻測定値に基づいて遠隔端末の位置を決定するための過程の、一つの実施例に関するフロー線図である。
【図１４】図１４は、図１に示されたネットワークレイアウト内の、遠隔端末によって報告された時刻測定値に対してＰＤＥによって計算された、可能性のある位置の固定に関する線図である。
【図１５】図１５は、複数のネットワーク仮定およびコスト関数に基づいて遠隔端末の位置を決定するための過程の、一つの実施例に関するフロー線図である。
【図１６】図１６は、それぞれ遠隔端末およびＰＤＥの、一つの実施例に関するブロック線図である。
【図１７】図１７は、それぞれ遠隔端末およびＰＤＥの、一つの実施例に関するブロック線図である。
【符号の説明】
１００…無線通信ネットワーク
１０２…カバー領域
１０４…基地局
１０６…遠隔端末
１１２ｂ…中継器
１１２ａ…カバー領域
１１４…中継器
１２０…基地局制御器
１２４…全地球位置発見システム（ＧＰＳ）衛星
１３０…位置決定エンティティ（ＰＤＥ）
２１２…円
２１４…円
２１６…領域
３００…ネットワーク
４００…過程
５００…ネットワーク
５１２…トンネル
６１０ａ…照準線経路
６１０ｂ…経路
６１２…反射ソース
６１２ａ…有線リンク
７００…過程
８１２…円
８１６…領域
９００…過程
９１１…緊急
１１００…過程
１３００…過程
１５００…過程
１６１２…アンテナ
１６１４…デュプレクサ
１６２２…ＲＦ受信機ユニット
１６２４…復調器
１６２６…受信データ処理装置
１６２８…ＲＸ信号品質測定ユニット
１６３０…制御器
１６４０…ＧＰＳ受信機
１６４２…送信データ処理装置
１６４４…変調器
１６４６…ＴＸユニット
１７１０…制御器
１７１２…ＴＸデータ処理装置
１７１４…トランシーバ
１７２２…ＲＸデータ処理装置
１７３０…データ保存ユニット

Claims (22)

1. 複数の送信中のソースを含む無線通信ネットワークにおいて遠隔端末の位置を決定するための方法であって、方法は、
   一組の送信中のソースに対する一組の時刻測定値を取得し、ここで各時刻測定値は、発信ソースあるいは該発信ソースと組み合わせられた中継器の何れかである送信しているソースから、遠隔端末において受信された伝送に基づいて導出されており、
   各受信された時刻測定値に対する個々の発信ソースを識別し、
   各受信された時刻測定値に対する識別された発信ソースが中継器と組み合わせられているか否かを決定し、
   中継器と組み合わせられていると決定された発信ソースの選定された一つに対する時刻測定値を捨て、そして
   捨てられないで残っている時刻測定値に基づいて、遠隔端末に対する最初の位置推定値を決定する
   ことを含む方法。
2. さらに、中継されない発信ソースが参照発信ソースとして選定できない場合、たとえ参照発信ソースが中継器と組み合わせられても、参照発信ソースに対する時刻測定値を維持することを含む、請求項１の方法。
3. さらに、中継器と組み合わせられない発信ソースが、遠隔端末に対する参照発信ソースとして選定のために利用可能であるか否かを決定することを含む、請求項１の方法。
4. さらに、少なくとも１個の、中継器と組み合わせられない発信ソースが、遠隔端末に対する参照発信ソースとして選定のために利用可能である場合には、中継器と組み合わせられた発信ソースに対する時刻測定値を捨てることを含む、請求項３の方法。
5. さらに、中継器と組み合わせられないいかなる発信ソースも遠隔端末に対する参照発信ソースとして選定のために利用可能でない場合は、中継器と組み合わせられた発信ソースに対する時刻測定値を維持することを含む、請求項３の方法。
6. さらに、遠隔端末に対する最初の位置推定値に基づき、遠隔端末に対する１個あるいはそれ以上の探索ウインドウを発生することを含み、ここで各探索ウインドウはそれぞれのＧＰＳ衛星を探索するために使用される、請求項１の方法。
7. 複数の送信中のソースを含む無線通信ネットワークにおいて、遠隔端末の位置を決定するための方法であって、方法は、
   一組の送信中のソースに対する一組の時刻測定値を取得し、ここで各時刻測定値は、発信ソースあるいは発信ソースと組み合わせられた中継器の何れかである送信しているソースから、遠隔端末において受信された伝送に基づいて導出されており、
   各受信された時刻測定値に対する個々の発信ソースを識別し、
   受信された時刻測定値に基づいて遠隔端末に対する最初の位置推定値を決定し、
   遠隔端末に対する最初の位置推定値を決定するために使用された、少なくとも１個の時刻測定値に対する発信ソースが、中継器と組み合わせられているか否かを決定し、そして、
   遠隔端末に対する最初の位置推定値および遠隔端末に対する最初の位置推定値を決定するのに使用された少なくとも１つの時刻測定値に対する発信ソースが中継器に組み合わせられているか否かに基づいて、遠隔端末に対する１個あるいはそれ以上の探索ウインドウを発生し、遠隔端末に対する最初の位置推定値を決定するために使用されるいずれかの時刻測定値が中継器と組合わされた発信ソースから導出される場合、１個あるいはそれ以上の探索ウインドウを補償し、そして
   ここで各探索ウインドウはそれぞれのＧＰＳ衛星を探索するために使用されている、
   ことを含む方法。
8. ここで１個あるいはそれ以上の探索ウインドウを補償することは、
   中継器と組み合わせられた発信ソースからの時刻測定値の使用による最初の位置推定値の付加的なあいまいさを明らかにするために、１個あるいはそれ以上の探索ウインドウを補償することを含む、請求項７の方法。
9. 補償は、
   中継器に起因するあいまいさを説明するために、少なくとも１個の探索ウインドウを広げることを含む、請求項８の方法。
10. 補償は、
    少なくとも１個の探索ウインドウに対する時刻オフセットを調整することを含む、請求項８の方法。
11. 個々のＧＰＳ衛星に対する探索ウインドウは、遠隔端末およびＧＰＳ衛星間の、推定された最も近い、および最も遠い距離に基づいて導出される、請求項７の方法。
12. 遠隔端末およびＧＰＳ衛星間の、推定された最も近い、および最も遠い距離は、遠隔端末に対する最初の位置推定値を決定するために使用された、中継器と組み合わせられた発信ソースから導出されている少なくとも１個の時刻測定値に起因するあいまいさを説明する、請求項１１の方法。
13. 個々のＧＰＳ衛星に対する探索ウインドウと関係づけられた時刻オフセットは、遠隔端末およびＧＰＳ衛星間の推定された平均距離に基づいて導出される、請求項７の方法。
14. 複数の送信中のソースを含む無線通信ネットワークにおいて、遠隔端末の位置を決定するための方法であって、方法は、
    一組の送信中のソースに対する一組の時刻測定値を取得し、ここで各時刻測定値は、発信ソースあるいは発信ソースと組み合わせられた中継器の何れかである送信中のソースから、遠隔端末において受信された伝送に基づいて導出されており、そしてここで複数の時刻測定値は、個々の発信ソースあるいはその組み合わせられた中継器からの複数の伝送に対して受信されており、
    受信された時刻測定値に基づいて複数の位置推定値を計算し、ここで、位置推定値は個々の発信ソースまたはそれに組み合わされた中継器からの複数の伝送に関して受信された複数の時刻測定値の各々について計算され、
    位置推定値を計算するために使用される各時刻測定値と組合わされた信号強度に基づき、複数の位置推定値の各々に対する信頼度基準値を決定し、そして
    信頼度基準値に基づき遠隔端末に対する最初の位置推定値として計算された位置推定値の一つを選定する
    ことを含む方法。
15. 複数の送信中のソースを含む無線通信ネットワークにおいて、遠隔端末の位置を決定するための方法であって、方法は、
    一組の送信中のソースに対する一組の時刻測定値を取得し、ここで各時刻測定値は、発信ソースあるいは発信ソースと組み合わせられた中継器の何れかである送信しているソースから、遠隔端末において受信された伝送に基づいて導出されており、
    受信された時刻測定値および複数のネットワーク仮定に基づいて複数の位置推定値を計算し、ここで各ネットワーク仮定は、発信ソースおよび遠隔端末に対する位置推定値を計算するために使用された複数の時刻測定値に対する、送信中のソースであると仮定された中継器の、それぞれの組み合わせに対応しており、そして中継器を有する個々の発信ソースに対する各仮定に対し、時刻測定値が個々の発信ソースまたはその中継器に対するものであると仮定され、
    位置推定値を計算するために使用される各時刻測定値と組合わされた信号強度に基づき、複数の位置推定値の各々に関連する誤差基準を決定し、そして
    誤差基準に基づき、遠隔端末に対する最初の位置推定値として、計算された位置推定値の一つを選定する
    ことを含む方法。
16. さらに、各ネットワーク仮定に対して、個々の時刻測定値が中継器からのものであり、発信ソースからのものでないと仮定される場合は、中継器と関係づけられた遅延に対して補償することを含む、請求項１５の方法。
17. 個々の中継器と関係づけられた遅延に対する補償は、
    中継器および組み合わせられた発信ソース間の伝播遅延を減算し、そして
    中継器によってもたらされた第２の遅延を減算する
    ことを含む、請求項１６の方法。
18. さらに、各計算された位置推定値に対する基準を導出し、そして
    ここで、最高の基準を有している計算された位置推定値は、遠隔端末に対する最初の位置推定値として選定される
    ことを含む、請求項１５の方法。
19. 各計算された位置推定値に対する基準は、位置推定値を計算するために使用された各受信された時刻測定値と関係づけられた信号強度に基づいている、請求項１８の方法。
20. 各受信された時刻測定値は、それぞれの、そして異なった発信ソースから導出される、請求項１５の方法。
21. さらに、遠隔端末に対する最初の位置推定値に基づいて、１個あるいはそれ以上の探索ウインドウを発生する、ここで各探索ウインドウはそれぞれのＧＰＳ衛星を探索するために使用されている、
    ことを含む、請求項１５の方法。
22. さらに、１個あるいはそれ以上のＧＰＳ衛星からの、１個あるいはそれ以上の時刻測定値に基づいて遠隔端末に対する最終の位置推定値を導出する
    ことを含む、請求項２１の方法。

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