JP5112873B2 - 測位信号捕捉支援ウィンドウ評価のための方法およびシステム - Google Patents
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Description
本出願は2004年10月21日出願の米国特許仮出願番号第60/621,388号に優先権を主張する。
開示される方法および装置は無線通信に係わり、そして特に、選択された信号を捕捉するに際し受信機を補助するために信号捕捉支援ウィンドウ(signal acquisition assistance window)・データを利用する無線システムに関わる。
本明細書で説明されるシステムと方法は、アシスト位置探索システムのために、測位信号捕捉支援ウィンドウ品質を評価する。1つの方法では、移動局の位置測定データが提供され、次いで、捕捉支援ウィンドウ(acquisition assistance window)と比較される。位置測定データは、移動局からの実測測定データ、若しくは、仮想測定データ(hypothetical measurement data)の何れかである。移動局によって提供される位置測定データは、距離測定データ、タイミング・データ、ドップラー周波数、及び/又は全地球測位システム測定データを含む。位置測定データを捕捉支援ウィンドウと比較すると、捕捉支援ウィンドウが移動局に送信された時間と移動局の測定が決定された時間との間の送信機伝播が明らかにされる。
本明細書で説明される方法およびシステムは、信号を捕捉するに際して受信機を補助するために捕捉支援データを利用する、無線アシスト位置探索システムのような、システムに対して適用可能である。多くの無線アシスト位置探索システムは全地球測位システム(GPS)人工衛星(SV)信号を捕捉および利用することが出来る。しかしながら、本明細書で説明される方法およびシステムは、捕捉支援情報を利用する、任意の位置探索システムに適用可能である、ということは当業者等には理解される。任意の通信無線インタフェースも又利用されることが可能なことは当業者等には理解される。測距或いは計時目的のために捕捉されることを必要とする信号はCDMA或いはGSMに限定されることはなく、その他の型を含むことが可能である。
* bSVはSVのクロック・バイアスである
* bMSはMSのクロック・バイアスである
* b∧ MSは推定されたMSのクロック・バイアスである
* b〜 MSはMSのクロック・バイアスの不確定である
* Δf∧ MSは推定されたMS周波数偏移である
* Δf〜 MSは推定されたMS周波数偏移における不確定である
* fSVはSVのドップラーである
* αはSVの仰角である
* cは光の速さである
* fcはチップ・レート(GPS C/Aコードに対しては1.023MHz)である
* r→ BS_SVはBSからSVを指すベクトルである
* r→ MS_SVはMSからSVを指すベクトルである。
AAウィンドウの品質を評価するための第2の方法では、実測GPSコード位相、又は擬似距離、はMSにとって利用可能ではない。この例では、仮想GPSコード位相が決定され、そして、MSに提供されるAAコード位相ウィンドウと比較される、そして、ウィンドウ品質値(WQ)が該比較を表すために生成される。(再び図3参照。)第1或いは第2いずれかの方法で、ドップラー周波数ウィンドウ品質値も又生成される。(図4参照。)測距誤差は、実測GPS測定データと仮想GPSデータの双方が、互いとの比較又はAAウィンドウとの比較の何れかによって、考慮される、ハイブリッド法を介して検出されることが出来る。(図5参照。)
図3を参照すると、略図はコード位相AAウィンドウ・データ品質を評価する方法の概要を表す。GPSコード位相ウィンドウ・データ、擬似距離ウィンドウ・データ、或いは到着時間ウィンドウ・データのような、捕捉支援ウィンドウ・データ30は、MSによって提供される実測位置測定データ32と共に、コンピュータ34に入力されて両者を比較する。MSによって提供される測定データ32は、AFLT又はPPMデータのような地上の距離測定、コード位相、擬似距離、又は到着時間のようなGPS測定、ドップラー周波数データ、或いはこれ等の任意の組合せ、を含む。ここで使用されたように、用語“測定データ”はMSによって提供されたデータから導出されたデータと同様にMSによって提供されたデータを含む。測定データは実測であって良いし、予測される又は仮想されても良い。例えば、コード位相はMSによって提供される擬似距離或いは到着時間からコンピュータによって決定されることが出来る。比較を実行するコンピュータ34はBSA管理装置15(図1参照)のような任意の適切なコンピュータ或いはサーバ、PDM、或いはその他のコンピュータである。
(6)
該コード位相はドップラーdx/dtを有し、dx/dtは、SVの移動がコード位相に時間に関する変化を誘起するが故の、xの変化率である。従って、システムは時刻t1とt2との間のSVの伝搬を考慮しなければならない、ここに、t2はMSがコード位相yを実際に測定する時刻である。時刻t2においてMSで測定されたコード位相yを、時刻t1においてMSに送られたAAコード位相ウィンドウと比較するために、システムは、時刻t2において測定されたコード位相yを、伝搬されたAAコード位相ウィンドウ(WP)と比較する。ここで、
WP=xP+/−w,
(7)
ここに、xP=x+dx/dt(t2−t1)
(8)
MSで測定されたコード位相yと伝搬されたAAコード位相ウィンドウWPとの比較は、AAコード位相ウィンドウがMSに送信された時刻とMSが受信されたコード位相を測定した時刻との間に生じた、SVの伝搬を考慮に入れている。この比較はウィンドウ品質値(WQCP)を決める38ために使用される。
Claims (28)
- アシスト位置探索システムのために、測位データの範囲を示す捕捉支援ウィンドウの品質を評価する方法であって、
移動局位置測定データを提供すること、 移動局位置測定データを捕捉支援ウィンドウと比較すること、及び
該比較に基づく捕捉支援ウィンドウ品質を評価すること
を具備する方法。 - 移動局位置測定データは、実測測定データと仮想の測定データから構成されるグループから選択される、少なくとも1つの型のデータを具備すし、ここで、該仮想の測定データは予測される測定値を示す、請求項1の方法。
- 仮想移動局位置測定データは、コード位相データ、擬似距離データ、到着時間データ、或いは、ドップラー周波数データから構成されるグループから選択される、少なくとも1つの型の仮想データを具備する、請求項2の方法。
- 移動局位置測定データを提供することは、地上における距離測定データ、タイミング・データ、ドップラー周波数、及び、全地球測位システム測定データから構成されるグループから選択される、少なくとも1つの型のデータを提供することを具備する、請求項2の方法。
- 前記全地球測位システム測定データは、コード位相データ、擬似距離データ、到着時間データ、或いは、ドップラー周波数データから構成されるグループから選択される、少なくとも1つの型のデータを具備する、請求項4の方法。
- 移動局位置測定データを捕捉支援ウィンドウと比較することは、捕捉支援ウィンドウが移動局に送信される時刻と移動局の測定が決定される時刻との間の伝播を明らかにすることを更に具備する、請求項2の方法。
- 移動局位置測定データを捕捉支援ウィンドウと比較することは、該測定データが該捕捉支援ウィンドウの中に入るかどうかを判断することを具備する、請求項2の方法。
- 該比較のステップに基づいてウィンドウ品質値を決定することを更に具備する、請求項2の方法。
- 該比較のステップに基づいてウィンドウ品質値を決定することは、該捕捉支援ウィンドウ内の測定データに対して第1整数値と第2整数値との間の値を割り当てることを具備する、請求項8の方法。
- 該ウィンドウ品質値を記録することを更に具備する、請求項8の方法。
- 移動局位置測定データを捕捉支援ウィンドウと比較することは、
該実測移動局位置測定データを該捕捉支援ウィンドウと比較すること、及び
該仮想移動局位置測定データを該捕捉支援ウィンドウと比較することを具備する、請求項8の方法。 - 該比較のステップに基づいてウィンドウ品質値を決定することは、実測移動局位置測定の比較に基づくウィンドウ品質値、及び、仮想移動局位置測定の比較に基づくウィンドウ品質値、を決定することを具備する、請求項11の方法。
- 2つのウィンドウ品質値の間の差に基づいて測距誤差を決定することを更に具備する、請求項12の方法。
- 該比較に基づく結果を記録することを更に具備する、請求項2の方法。
- 該捕捉支援ウィンドウの生成に使用されるソース・データを調整することを更に具備する、請求項14の方法。
- 移動局位置測定データを提供すること、及び、移動局位置測定データを捕捉支援ウィンドウと比較することは、測定毎基準、セクタ基準、セクタのグルーピング基準、通信システム基準、及び、地理的領域基準、から構成されるグループから選択される基準上で実行される、請求項2の方法。
- 捕捉支援ウィンドウ・データを、該比較のステップに従い、セクタ基準、セクタのグルーピング基準、通信システム基準、及び、地理的領域基準、から構成されるグループから選択される基準上で、評価することを更に具備する、請求項16の方法。
- 測定毎基準、セクタ基準、セクタのグルーピング基準、通信システム基準、及び、地理的領域基準、から構成されるグループから選択される基準上で、捕捉支援ウィンドウを生成する際に使用されるソース・データを調整することを更に具備する、請求項16の方法。
- 仮想位置測定データに関連付けられる不確定さを決定することを更に具備する、請求項2の方法。
- 該比較のステップ及び仮想位置測定データに関連付けられる不確定さに基づいてウィンドウ品質値の範囲を決定することを更に具備する、請求項19の方法。
- ウィンドウ品質値の範囲を記録することを更に具備する、請求項20の方法。
- 比較に基づく結果を記録することを更に具備する、請求項20の方法。
- 捕捉支援ウィンドウを生成する際に使用されるソース・データを調整することを更に具備する、請求項22の方法。
- 捕捉支援ウィンドウを生成する際に使用されるソース・データを調整することは、測定毎基準、セクタ基準、セクタのグルーピング基準、通信システム基準、及び、地理的領域基準、から構成されるグループから選択される基準上で実行される、請求項23の方法。
- アシスト位置探索システムのために、測位データの範囲を示す捕捉支援ウィンドウの品質を評価する方法であって、
実観測に基づく移動局位置測定データを測位信号捕捉支援ウィンドウと比較すること、
該比較に基づく捕捉支援ウィンドウ品質を評価すること、及び
該比較に基づく結果を記録すること
を具備する方法。 - 該比較に基づく結果を記録することは、該捕捉支援ウィンドウの内部および外部への該移動局受信機による信号捕捉の成功および失敗を記録することを具備する、請求項25の方法。
- 該比較に基づく結果を記録することは、該比較に基づく捕捉支援ウィンドウ品質値を生成することを具備する、請求項25の方法。
- 該比較に基づいて未来の捕捉支援ウィンドウの生成を調整することを更に具備する、請求項25の方法。
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