JP5628060B2 - 信号捕捉補助データを取得するためのシステム及び方法 - Google Patents

Description

本出願は、２００３年４月２５日に出願した米国仮特許出願第６０／４６５，３７１号、及び２００３年４月３０日に出願した米国仮特許出願第６０／４６７，２５８号に優先権を主張し、これらは、本明細書中に引用文献として取り込まれている。

開示された方法及び装置は、ワイアレス通信に係り、より具体的には、選択された信号を捕捉する際に受信局を補助するために信号捕捉補助データを使用するワイアレス・システムに関する。

ワイアレス通信工業は、ワイアレス端末に関する正確な所在地情報を発生させるサービスを開発している。この開発は、非常呼び出しに迅速に対応するための公共安全性サービス・プロバイダの努力の成果における彼らの必要性により一部が動機づけられる。多くの例では、呼び出しをする相手方は、正確な所在地情報を提供することを望まない又は提供できないことがある。そのような情報が自動的に提供される場合に、公共安全係職員は、迅速に応答でき、サービスを実行できる。一般に、その場所において公共安全性構成員が緊急‘９１１’電話呼び出しを受け取る場所は、公共安全性応答点（Public Safety Answering Point）（以降‘ＰＳＡＰ’と表す）として知られる。

周知の全地球位置決定システム（Global Positioning System）（ＧＰＳ）は、ワイアレス端末所在地決定を提供するための１つの可能性のある取り組み方を提供する。ＧＰＳ技術を使用して、ワイアレス端末の所在地情報及び速度情報は、ＦＣＣ報告及び命令により必要とされる精度要求の範囲内で決定されることができる。十分に正確なワイアレス端末所在地情報を提供することに加えて、一旦ＧＰＳ技術がユニットに追加されると、新たなＧＰＳの特徴は、ワイアレス電話機に容易に統合される。追加価値の特徴は、ワイアレス電話機の市場価値を増加させるために、及びそのような電話機のエンド・ユーザに追加のサービスの提供を通して収入を高めるために使用されることが可能である。

良く知られているように、ＧＰＳナビゲーション・システムは、地球の周りの軌道上を回っている複数の衛星を使用する。ＧＰＳのいかなるユーザも、地球上のどこでも、３次元所在地、速度及び１日の時間を含む正確なナビゲーション情報を導き出せる。ＧＳＰシステムは、２４個の衛星を含み、衛星は、赤道に対して５５°傾斜した３つの平面で２６，６００キロメートルの半径を有する円形の軌道に、互いに１２０°の間隔で配置される。８個の衛星は、３つの軌道経路の各々の中で等間隔に配置される。ＧＰＳを使用する所在地測定は、軌道を回っている衛星からＧＰＳ受信機へＧＰＳ信号同報通信の伝播遅延時間の測定に基づく。通常、４個の衛星からの信号の受信が、４次元（緯度、経度、高さ、及び時間）の正確な所在地決定のために要求される。受信機がそれぞれの信号伝播遅延を測定した後で、各衛星への距離は、各遅延を光の速度で掛け算することにより計算される。位置及び時間は、測定された距離に取り込まれている４個の未知数と既知の衛星の位置を有する４つの方程式の組を解くことにより見出される。ＧＳＰシステムの正確な能力は、衛星の時計及び軌道パラメータを連続的にモニタし補正する追跡局（tracking station）とともに、各衛星に対して搭載されている原子時計を使用して維持される。

各ＧＰＳ衛星本体（satellite vehicle）（ＳＶ）は、Ｌ−バンドの２つの直接系列符号化されたスペクトル拡散信号：１．５７５４２ＧＨｚのキャリア周波数のＬ１信号、及び１．２２７６ＧＨｚのＬ２信号、を送信する。Ｌ１信号は、位相矩象（phase quadrature）中に変調された２つの位相シフト・キーされた（phase-shift keyed）（ＰＳＫ）スペクトル拡散信号：Ｐ−符号信号（Ｐは“正確さ”の代わりである）及びＣ／Ａ−符号信号（Ｃ／Ａは“粗い／捕捉”の代わりである）からなる。Ｌ２信号は、Ｐ−符号信号のみを含有する。Ｐ符号及びＣ／Ａ符号は、キャリア上に変調されるビット（電気通信業者により“チップ”と呼ばれる）のそれぞれの擬似ランダム（擬似ノイズ又は“ＰＮ”とも呼ばれる）系列である。これらの符号の時計に類似の性質は、時間遅延測定を行う際に受信機によって利用される。各ＳＶに関するＰＮ符号は、固有であり、複数のＰＮ符号が同じキャリア周波数において全て送信されたとしても、どの衛星が与えられた符号を送信したかを受信機が識別することを可能にする。ナビゲーション計算に有用なシステム状態情報及び衛星軌道パラメータを包含する５０ビット／秒のデータ・ストリームも、各キャリア上に変調される。Ｐ−符号信号は、暗号化され、そして一般に商業的なユーザ及び私的なユーザに対して利用可能ではない。Ｃ／Ａ信号は、全てのユーザに利用可能である。

ＧＰＳ受信機によって実行される動作は、大部分が、直接系列スペクトル拡散受信機によって実行されるものの典型例である。ＰＮコード変調の拡散効果は、“逆拡散”として知られる処理において、時間を合わせられ（time-aligned）、ローカルに発生された符号のコピーと各信号とを掛け算するとことにより各信号から除去されなければならない。適切な時間の合わせ、すなわち符号遅延、は、受信機の始動時に知られていない可能性があるので、符号遅延は、ＧＰＳ受信機動作の初期の“捕捉”フェーズの間に検索することにより決定される必要がある。

逆拡散が実行された後で、各信号は、中間キャリア周波数で５０ビット／秒のＰＳＫ信号から構成される。このＰＳＫ信号の正確な周波数は、衛星と端末ユニットとの間の相対的な動きによって生ずるドップラー効果に起因し、そしてローカル受信機のＧＰＳ時計基準時間の誤差に起因して不確定である。ドップラー周波数が通常は信号捕捉の前に未知であるために、ドップラー周波数の検索は、初期の信号捕捉の間に実行される必要がある。一旦、ドップラー周波数がほぼ決定されると、キャリア復調が行える。

キャリア復調を実行した後で、データ・ビット・タイミングは、ビット同期化ループを使用して導出され、データ・ストリームが、最終的に検出される。一旦、４個の衛星からの信号が捕捉されかつ固定され、時間遅延及びドップラー測定値が得られると、そして（ＧＰＳタイミング基準及び軌道パラメータを決定するために十分である）十分な数のデータ・ビットが受信されると、ナビゲーション計算は、着手されることができる。

位置決定に関するＧＳＰシステムの１つの欠点は、信号捕捉を実行するために比較的長時間を必要とすることである。上記されたように、ＳＶ信号は、２次元検索“空間”、この次元は符号位相遅延及びドップラー周波数シフトである、において検索することによりＳＶ信号が最初に位置決めされるまで追跡されることはできない。一般的に、もし、この検索空間の中で信号の位置の事前の知識がなければ、受信機“コールド・スタート（cold start）”の後の場合であるかのように、非常に多数の符号遅延（約２０００）及びドップラー周波数（約１５）が、捕捉され追跡されようとしている各ＳＶ信号に対して検索される必要がある。それゆえ、各信号に対して、検索空間において３０，０００個の位置まで検査される必要がある。一般的に、これらの位置は、１回に１個、連続的に検査され、処理は、５分から１０分の長さかかることがある。受信しているアンテナの視野内で４個の衛星の身元（すなわち、ＰＮ符号）が未知であるならば、捕捉時間は、さらに長くなる。

信号捕捉は、ＧＰＳ受信機が信号を見失った場合に、少なくとも必要である、これは、例えば、電源を切った後で生じることがある、又は信号がある時間の期間にわたり阻止されている場合に生じることがある。信号を捕捉した後で、これらは維持される又は“追跡される”。

しかしながら、セルラ電話機移動局（ＭＳ）のような多くの装置は、装置の基本的な目的というよりは追加の特徴又は拡張としてＧＰＳ機能性を所有する。これらの装置にとって、ＧＰＳ ＳＶ信号を継続的に追跡することの必要性は、コストを増加させるはずであり、電池の寿命を減少させる、又は本来の装置の機能性（例えば、セルラ電話機として基本的に機能すること）を低減する。例えば、ＧＰＳ ＳＶ信号がセルラ電話機の信号周波数とは異なる周波数で与えられるために、１個の受信機は、両方の周波数を同時にモニタできない。これを実行するために、ＭＳは、増設の受信機ユニットを必要とするはずであり、それによって、装置のコストに追加される。さらに、システムの処理能力は、両方の信号を同時にモニタするために増加させられる必要があるはずであり、これはコストと電力消費の両方を増加させるはずである。したがって、多くのそのようなシステムは、ほとんどＧＰＳ ＳＶ信号を追跡せずに、むしろ要求に応じて必要とされる信号だけを捕捉する。

全てのＧＰＳ能力があるシステムは、ＧＰＳ ＳＶ信号の捕捉を必要とする。あるシステムは、そのような捕捉を時々必要とするだけであるが、その他のシステムは、ＧＰＳ機能を要求される各回毎にＧＰＳ ＳＶ信号の捕捉を必要とする。不幸にして、信号捕捉に関する必要性は、ＧＰＳ機能が緊急に必要とされることを妨げない、例えば、ＭＳの位置が緊急事態への対応を容易にするために急いで必要とされる場合である。そのような状況では、所在地決定が取得される前に、ＧＰＳ／ワイアレス端末ユニットによる５分から１０分のＧＰＳ衛星信号捕捉のコールド・スタートに付随する時間遅延は、非常に好ましくない。

この遅延を削減するために、情報は、特定の信号を捕捉する際に受信機を助けるために提供されることができる。そのような捕捉補助情報は、“符号ウィンドウ（code window）”を与えることにより、信号の位置を決定するために検索される必要がある空間を受信機が狭くすることを可能にする。符号ウィンドウは、その中で“符号位相（code phase）”（実効的に、信号到着の時間）が見出されるはずの縮小された範囲、又は信号に関係するドップラー・シフトの予測される範囲を与える。捕捉補助は、しかも、自身のＰＮ（擬似ノイズ又は擬似ランダム）符号、周波数、変調、及び内容のような、信号に関するその他の情報も含むことができる。信号の不確定性についていのウィンドウがより狭いことは、受信機がより迅速に信号を捕捉できることである。これらのウィンドウを狭くすることは、信号のより早い捕捉を可能にする、これは位置決定が生成されることができる前の遅延を短くするだけでなく、受信機の処理負荷を削減し、これは電力消費を削減できる。システム内部の他の１つのソースから提供される情報の補助で、その中で受信機が要求によって所在地位置決定のための照準信号（raging signal）（例えば、ＳＶ ＧＰＳ信号）の位置を決めるシステムは、一般に“無線補助の所在地位置決定（wireless assisted position location）”システムとして呼ばれる。

それらの導入以来、無線補助の所在地位置決定システムは、好ましい所在地位置決定技術として人気を得てきている。これらは、与えられた信号ソースから照準信号を測定することが可能なユーザ端末が、照準信号の迅速な捕捉を容易にする情報を取得するためにデータ・ベースをアクセスできる任意のシステムに適用可能である。他のものの間で、アプリケーションの１つは、１若しくはそれより多くの基地局（base station）（ＢＳ）と通信する所在地位置決定能力があるワイアレス移動局（mobile station）（ＭＳ）による使用であり、ここで、ＢＳは、信号捕捉補助データを提供できる１若しくはそれより多くのデータ・ベース・サーバ、これは所在地決定エンティティ（Position Determination Entity）（ＰＤＥ）とも呼ばれる、に接続される。

ＭＳに送信された信号捕捉補助情報は、ＭＳに対して利用可能な照準信号のタイプの説明及びこれらの信号の特徴付け、例えば、周波数、ＰＮオフセット、期待される符号位相、等、を含む。これらのパラメータのあるものの決定は、ＭＳの位置及び内部状態のおおよその知識に基づく。そのような捕捉補助情報のゴールは、ＭＳが特定のＳＶ信号の到着の時間、又は符号位相、及び適用可能であるならばＳＶ信号のドップラー・シフト、これは一般に符号位相予測として呼ばれることができる、を予測することを可能にする。考えは、発生、伝達、及び符号位相予測情報の使用を含む。

符号位相予測は、その計算のために入力されたパラメータと同程度の精度であるだけである。望まれている特定の信号のソースに対して相対的なＭＳのクロック・オフセット、所在地及び動きは、一般に正確に知られないため、予測された符号位相は、ある種の不確定性を有する。この不確定性は、予測された符号位相のまわりの不確定性ウィンドウ及び信号の予測されたドップラー・シフトのまわりの不確定性ウィンドウとして表されることができる。

無線補助の所在地位置決定システムは、例えば、ＧＰＳ機能が要求される場合に、捕捉補助情報を受信することの自身の必要性に起因する待ち時間の欠点の影響を受ける。待ち時間は、必要な信号を捕捉するために必要とされる時間だけでなく、そのエンティティに対する捕捉補助を収集し提供すること及び受信されようとしている捕捉補助のために、一般に電気通信システム内部の他の１つのエンティティから、捕捉補助情報を要求するために必要とされる時間にも起因する。その上、捕捉補助情報を伝達することは、通信システム搬送能力に負荷を与える。

それゆえ、捕捉補助を使用して正確な符号位相予測を可能にする一方で、無線補助の所在地位置決定システム中で受信機に負荷を与える処理及び通信を削減するシステム及び方法に対するニーズがある。
米国特許第６，４２９，８１５号明細書 米国特許第６，３５３，４１２号明細書

本明細書中に開示されたシステム及び方法は、ユーザ端末へ捕捉補助情報を伝達するための特徴、並びにネットワーク・インフラストラクチャにおいて及びユーザ端末において捕捉補助パラメータを決定するための特徴を含む。記載されたシステム及び方法の種々の態様は、捕捉補助を使用して正確な符号位相予測を可能にする一方で、無線補助の所在地位置決定システム中で受信機に負荷を与える処理及び通信を削減するための上記に認識されたニーズに向けられる。当業者は、記述されたシステム及び方法の種々の態様がその他の利点も提供することを理解するであろう。

１態様は、与えられた信号を捕捉する際にＭＳによる使用のために以前に受信した捕捉情報が未だ有効であることを決定することによって、与えられた信号を捕捉しようと試みる場合に、それによってセルラ電気通信システム中の移動局（ＭＳ）が捕捉補助情報を受信する必要性を回避する方法を含む。

他の１態様は、それによって捕捉補助が複数の信号を捕捉するために利用されることができる方法を含む。複数のうちの第１の信号は、捕捉されることができ、第１の信号の測定値は、検索された複数のものの中の他の信号に関係する捕捉補助データを改善するために採用されることができる。

しかも他の１態様は、移動局（ＭＳ）において信号を捕捉する方法を含む。本方法は、ＭＳが第１の位置にいる場合に捕捉補助を取得すること、そしてそれから、別の新たな位置に移動しているＭＳにしたがって取得された捕捉補助データを補正することを含む。

さらなる態様は、セルラ電気通信システムにおいてＭＳ位置に対する変化を決定する方法を含む。本方法は、ＭＳの位置に関係のある選択基準を満足する基地局（base station）（ＢＳ）のリストを利用する。本方法は、ある時刻においてそのようなリストに属するＢＳを後の時刻において“同じ”リストに属するＢＳ（すなわち、同じ選択基準を満足するＢＳのリスト）と比較するステップを含む。

図１は、移動局、サービスしている基地局、及びその信号が捕捉されようとしている衛星本体の代表的な基本配置を図示する。 図２は、複数の基地局を図示し、移動局の内部の基地局のリストが、移動局が位置を移動したという結論を引き出すために、どのように使用されるかを説明する際に使用される。 図３は、移動局により開始された所在地位置決定セッションのためのメッセージ・フローを図示する。 図４は、移動局により終了された所在地位置決定セッションのためのメッセージ・フローを図示する。

詳細な説明

開示された方法及び装置の実施形態は、添付の図面に示される。図面では、同様の参照番号及び名称は、同様の要素又は類似の要素を指示する。

本明細書中に説明されるシステム及び方法は、信号を捕捉する際に受信機を援助するために捕捉補助データを利用する、無線補助の所在地位置決定システムのようなシステムに対して適用可能である。大部分の無線補助の所在地位置決定システムは、全地球位置決定システム（global positioning system）（ＧＰＳ）衛星本体（satellite vehicle）（ＳＶ）信号を捕捉すること及び利用することが可能である。上記に説明したように、現在のＧＰＳ ＳＶ信号は、ＣＤＭＡ電気通信信号に密接に関係するフォーマットを有する信号を送信する。したがって、本明細書中で説明される具体例のシステムは、ＣＤＭＡセルラ電気通信システムに基づいている。しかしながら、いずれかの他の通信無線インターフェースが同様に使用されることができることは、当業者により理解されるであろう。

信号捕捉位置及び照準（ranging）の両方の目的に対して、選択された通信信号のタイミングに関係する情報は、有用である。与えられた信号の認識できる特徴の到着を期待する時に、確認するために有用であり、その結果、信号の検索は、限られた時間の期間をカバーするだけが必要であり、そして、しかも、種々の信号の到着の時間を相互にできるだけ正確に決定するためにも有用である。この後者の情報は、下記に説明されるように照準目的のために使用されることができる。これらの両方のタイミングの問題は、信号の認識可能な特徴の“到着の時間（time of arrival）”を包含する。

通信システムに関して知識のある者は、そのような到着の時間情報が信号の“符号位相（code phase）”と多くの場合に等価であること、を理解する。“符号位相”は、受信された符号と基準時刻において開始する同一符号との間の位相オフセットに関する到着した信号のタイミングを記述する。そのようにして、信号の“符号位相”を識別することは、信号の“到着の時間”を効果的に識別し、到着の時間を取得するために符号位相と信号の周波数との掛け算だけを必要とする。これら２つは、密接にかつ単純に関係するので、“到着の時間”は、“符号位相”とほぼ互換可能である。“到着の時間”の用語は、所在地決定システムにおいて、特に、通信システムの“符号”態様を共有しないシステムにおいて、しばしば使用される。

本明細書中に説明されるシステム及び方法は、全てのワイアレス・システムにおいて容易に採用されることができる。照準目的のために捕捉される必要がある信号は、ＣＤＭＡ信号に限定されることなく、多くのその他のタイプを含むことができる。照準信号も、ＧＰＳ ＳＶ信号に限定されることはない。例えば、基地局（ＢＳ）信号は、一般に照準のために使用され、照準信号は通信される必要がない。それにも拘らず、本明細書中で説明される具体例のシステムは、ＣＤＭＡ通信システムであり、“符号位相”が、そのようなシステムに関してより一般的に使用される。知識のあるものは、これらの用語の関係する本質を理解し、他の用語がより頻繁に使用されるシステムにおいてこれらの用語のうちの１つを使用して説明される概念を困難なく採用する。

以下の記号表示が、本明細書全体を通して使用される：
・Ｒは、ＭＳ位置不確定性領域の半径である
・ｂ_ＳＶは、ＳＶクロック・バイアスである
・ｂ＾_ＢＳは、推定されたＢＳクロック・バイアスである
・ｂ^％ _ＢＳは、ＢＳクロック・バイアス不確定性である
・ｂ_ＭＳは、ＭＳクロック・バイアスである
・ｂ＾_ＭＳは、推定されたＭＳクロック・バイアスである
・ｂ^％ _ＭＳは、ＭＳクロック・バイアス不確定性である
・ｄ＾_ＭＳは、ＧＰＳとＭＳのＣＤＭＡ受信チェーンとの間の推定された時間遅延差である
・ｄ^％ _ＭＳは、ＧＰＳとＭＳのＣＤＭＡ受信チェーンとの間の推定された時間遅延差の不確定性である
・Δｆ＾_ＭＳは、推定されたＭＳ周波数オフセットである
・Δｆ^％ _ＭＳは、推定されたＭＳ周波数オフセットの不確定性である
・ｆ_ＳＶは、ＳＶドップラーである
・αは、ＳＶ仰角である
・ｃは、光速である
・ｆ_ｃは、チップ・レートである（ＧＰＳ Ｃ／Ａ符号に対して、ｆ_ｃ＝１．０２３ＭＨｚ）
・ｒ^Ｖ _{ＢＳ＿ＭＳ}は、ＢＳからＭＳに向かうベクトルである
・ｒ^Ｖ _{ＢＳ＿ＳＶ}は、ＢＳからＳＶに向かうベクトルである
・ｒ^Ｖ _{ＭＳ＿ＳＶ}は、ＭＳからＳＶに向かうベクトルである
現在のシステムにおいて、全地球位置決定システム（ＧＰＳ）衛星本体（ＳＶ）信号に関する捕捉補助データは、移動局（ＭＳ）に提供される。この捕捉補助データを提供するための正確な手順が、例えば、ＴＩＡ／ＥＩＡ ＩＳ−８０１−１のような、種々の所在地位置決定シグナリング規格に規定されている。これらの規格の少なくともあるものは、セルラＢＳに関係する類似の捕捉補助情報を伝達するための方法を提供し損なう。よく知られたように、ＧＰＳ ＳＶ信号以外の信号、例えば、セルラＢＳパイロット信号、も、照準信号ソースとして使用されることができる。現在まで、この欠点は、深刻であると見られていていない。これは、ＢＳ捕捉補助情報が、一般的にその他のワイアレス・シグナリング方法を介して、例えば、ＴＩＡ／ＥＩＡ ＩＳ−２０００の近接者リスト・メッセージ（Neighbor List Message）の形式で、ＭＳに提供される。しかしながら、そのような捕捉補助は、ワイアレス・ネットワークにおいて一体となったハンドオフを容易にするために調整されていて、所在地位置決定測定を容易にするためではない。したがって、既存の捕捉補助技術が最適な性能より低い性能を与えるものの、その有効性は、所在地位置決定メッセージに中に明確なＢＳ捕捉補助を加えることにより改善されることができる。所在地位置決定メッセージ中のさらに追加の明確な捕捉補助は、無線補助の所在地位置決定システムへの他の改善の実施も容易にする。

信号ドップラー・シフトの捕捉の補助
下記の比較的簡単な方法は、信号捕捉補助を提供するために使用されることができる。予測されたドップラー周波数が、ＭＳにより非常に正確に知られる必要がないので、ＳＶ信号のドップラー周波数オフセットの検索は、下記の方法を使用して狭められることができる。

予測されたドップラー，Ｄ＾，は、次式として導出されることができる
Ｄ＾＝ｆ_ＳＶ−Δｆ＾_ＭＳ （１）
そして、ドップラー検索ウィンドウ，Ｗ_Ｄ，は、次式として計算されることができる
Ｗ_Ｄ＝Ｒ・ｑ_１＋Δｆ^％ _ＭＳ （２）
ここで、ｑ_１は、位置不確定性の原因である要因である。一般的に、ｑ_１＝１０^−３Ｈｚ／ｍが使用される。

簡単な符号位相補助法
図１は、サービスしている（serving）ＢＳ（又は基地送信局ＢＴＳ）１０４と通信しているＭＳ１０２を図示する。ＢＳ１０４と通信するＭＳは、ＭＳ１０２がＢＳ１０４の交信領域の中に位置することを意味する。サービスしているアンテナ１０６が、示されたようにサービスしている基地局から直接的に作動されるのであれば、（例えば、通信経路中に中継器が何もなければ）、ＢＳ１０４の交信領域の適切な第１の推定値は、ＢＳアンテナ１０６を中心とする円である。順に、この交信領域は、移動局１０２の位置に関する不確定性領域と一致する。その場合には、ＳＶ１１２のアンテナ１１０と移動局１０２のアンテナ１１４との間の信号１０８に関する符号位相予測（すなわち、符号位相ウィンドウ中心）及び符号位相予測不確定性（すなわち、符号位相ウィンドウ・サイズ）は、米国特許第６，４２９，８１５号に記載されたもののようないずれかの適切な計算技術を使用して、幾何学的な方法により容易に決定されることが可能である。最大符号位相１１６は、ＳＶ１１２からサービスしているセル１１８の最も遠い点への距離に対応し、一方で最小符号位相１２０は、ＳＶ１１２に最も近いサービスしているセル１１８の点に対応する。

ＭＳは、次式として表される符号位相Ｐを観測する

予測された符号位相、Ｐ＾、は、次式として表されることができる

そして、ウィンドウ・サイズ、Ｗ、は、次式として表されることができる

算出された符号位相予測パラメータ、Ｐ＾及びＷ、は、セルラ通信シグナリングに関する既存のメッセージ・フォーマットを使用して、ＢＳからＭＳに送信されることができる。実際の符号位相１０８を図示する図１の線は、ｒ^Ｖ _{ＭＳ＿ＳＶ}に対応することに注意する。ＢＳアンテナ１０６からＭＳアンテナ１１４への信号（補助）を示している線１２２も、照準ベクトルｒ^Ｖ _{ＢＳ＿ＭＳ}・ｒ^Ｖ _{ＢＳ＿ＳＶ}がＢＳアンテナ１０６からＳＶアンテナ１１０へのベクトル、これは図１に対応する線で示されていない、であることも示している。

この簡単な方法は、ＭＳ及びＳＶの中のクロック・オフセット（クロック・バイアス）が既知である限り良好に機能する。ＳＶクロック・オフセット（バイアス）は、ワイアレス・システムの所在地決定エンティティ（Position Determination Entity）（ＰＤＥ）（図１に図示されず）に対して利用可能な天体暦パラメータから決定されることができる。例えば、もし、以前の良好に行われた所在地位置決定測定の間に算出された後でそれが記憶されたのであれば、ＭＳクロック・オフセット（バイアス）も、利用可能である。しかしながら、以前に決定されたＭＳクロック・オフセットが、継続して有効でないことがある。ＭＳクロック・オフセット（バイアス）が利用可能であると決定されてしまうと、データがクロック周波数誤差について情報を用いて取得されてからの時間を比較することにより、有効性をテストされることができる。もし、クロック周波数誤差が無視できることを記憶されたデータが示すのであれば、又は正確な情報が周波数誤差を補正することを可能にするのであれば、ＭＳクロック・オフセット値は（補正されたとして）、有効であると見なされることができる。もし、ＭＳクロック・オフセットが信頼性良く知られないのであれば、式（５）に示されたように、符号位相ウィンドウＷは、追加のゼロでない余裕、ｂ^％ _ＭＳ（ＭＳクロック・バイアス不確定性）だけ拡大されるはずである。ＣＤＭＡ規格使用における既存のメッセージ・フォーマットにしたがって、信号値は、ＰＤＥからＭＳに送信されるはずであり、全体の検索ウィンドウ・サイズを表す。

拡大符号位相補助法
そこではＢＳがＧＰＳ時間と同期されている、ＩＳ−９５、ＩＳ−２０００又はＩＳ−８５６のようなワイアレス・システムは、これもＧＰＳ時間にほぼ同期されているＭＳを有する利点を提供する。これらの場合には、ＭＳクロック・バイアスは、ＢＳからＭＳへの信号伝播遅延と組み合せられたＢＳシステム時間オフセットに基本的に帰すべきである。ＭＳにより観測される符号位相Ｐは、下記のように表されることができる：

利用可能なデータの与えられたセットに関する最小符号位相ウィンドウ・サイズを生成するために使用されることができる符号位相補助パラメータ・セットが、望まれ、下記のように取得されることができる。ＭＳ位置不確定性領域内の各点に対して、式（６）にしたがって値Ｐを算出し、そして不確定性領域内のすべての点にわたり、Ｐ＾_ｍｉｎ及びＰ＾_ｍａｘにより表されるこれらの値の最小値及び最大値を決定する。次に、符号位相補助パラメータは、以下のように算出される
Ｐ＾＝（Ｐ＾_ｍｉｎ＋Ｐ＾_ｍａｘ）／２ （７）
そして
Ｗ＝Ｐ＾_ｍａｘ−Ｐ＾_ｍｉｎ＋ｆ_ｃ・（ｂ^％ _ＢＳ＋ｄ^％ _ＭＳ） （８）
式（８）にしたがって算出されたＷは、ＢＳからＭＳへの信号伝播遅延に起因するＭＳクロック・バイアス不確定性の成分を既に考慮していることに、注意する。したがって、追加の余裕ｂ^％ _ＢＳ及びｄ^％ _ＭＳは、ＢＳ及びＭＳのハードウェア遅延の不確定性だけを考慮する必要がある。よく校正されたＭＳに対して、ｄ^％ _ＭＳは、しばしばゼロになると考えられることができる。ＳＶクロック・バイアス中の不確定性も、一般的に小さく、多くの目的に対して、ゼロになると考えられることができる。

不確定性領域内の全ての点にわたる最大値及び最小値を検索することにより最適化された捕捉補助パラメータ・セットを生成することは、計算には不都合であるが、単純化がわずかな精度の低下で使用されることができる。例えば、ＰがＭＳ所在地の連続関数であるけれども、実際的な検索は、チップ長及びサンプリング分解能のような因子により有限なステップ・サイズに制限される。したがって、検索は、隣接する格子点がｃ／（ｑ_２・ｆ_ｃ）だけ分離されている格子の点に限定されることができる。ここで、ｑ_２は、ほぼ選択された定数、例えば、ｑ_２＝４、である。計算上の負荷を削減する他の１つのアプローチは、ニュートン反復のような反復検索アルゴリズムを採用することである。

検索空間は、下記の観察を考慮することにより削減されることができる。最小値及び最大値、Ｐ＾_ｍｉｎ及びＰ＾_ｍａｘがＭＳ位置不確定性領域の周辺上のどこかで発生することが、示されることができる。したがって、外部の値の検索は、周辺への検索を制限することにより促進されることができる。一般に、不確定性領域は、３−Ｄの対象物であり、それゆえ検索は、‘表面’にわたり行われるはずであることを、注意する。

その中では上記の方法が計算された符号位相ウィンドウ・サイズを削減するために使用されることができる１つの方式の図式的な理解は、極端な場合を考えることにより得られることができる。ＭＳの位置から見ることによりＳＶがＢＳの後に“見られる” （一般的に低高度のＳＶを含む）場合に、ベクトルｒ^Ｖ _{ＢＳ＿ＭＳ}及びｒ^Ｖ _{ＢＳ＿ＳＶ}は、平行であるが、逆方向を向いている。符号位相不確定性は、この幾何学配置により規定される線に沿って本質的にゼロである。ＭＳからＢＳへの符号位相及びＭＳからＳＶへの符号位相が正確に前後に並んで変化しなければならないので、その通りである。ＭＳがＢＳからさらに遠くへ移動すると、ＭＳクロック・バイアスは、追加の遅延だけ増加する。ＭＳクロックのこの変化は、ＳＶ信号の実際の符号位相の増加と正確に等しく、ＭＳの立場から遅延を相殺する。式６の後半部分を考察すると、２つのベクトルの大きさは、幾何学的に加算されて一定値になり、残りの大きさは、一定値又は重要ではない。そのようにして、観測された符号位相、Ｐ、は、ＭＳからＳＶへの距離に無関係である。言い換えると、ＭＳ位置不確定性及びＭＳクロック・バイアス不確定性のいずれもがゼロでなくとも、符号位相ウィンドウＷは、ゼロに削減される。

Ｗが、その信号が検索されるＳＶからまっすぐに離れるＢＳアンテナから伸びる線に沿ってだけゼロに削減されるけれども、原理は、ＢＳとＳＶとの間の線に沿って位置するものを除いて全てのＭＳ位置に対するＷの削減をもたらす。したがって、拡大符号位相補助法は、前に説明された簡単な方法に好ましく、その理由は、一般に、これがより小さな検索ウィンドウ・サイズを与えるためである。もし、そのようなその他のＢＳが、その信号が検索されるＳＶに偶然したがっているのであれば、この技術は、サービスしているＢＳ（これがＭＳクロック・バイアスを決定する）以外のその他のＢＳに拡大されることが可能であることに、注意する。この目的のために、そのような他のＢＳのパイロットの測定値は、ＭＳクロック・バイアスを相殺するために使用されることができる測定値を与える。実効的に、その他のＢＳは、特定のＳＶ捕捉の目的のためにクロック・ソースとして使用されることができる。

部分測定値を用いた推定値の改善
特定のシステムにおいて、複数のＳＶ信号の捕捉は、同時に検索される。しかしながら、全ての所望のＳＶ信号に対する測定は、限られたハードウェア・リソースのために、通常は同時に試みられない。たとえ、複数の信号に対する検索が同時に始められたとしても、あるＳＶは、その他のものよりも早く見つけられるはずである。その理由は、符号位相ウィンドウにおけるそれらの所在地が早い時期に検索されるように計画されているからである、又はこれらがより短い集積時間しか必要としないためである、若しくは両者のためである。この事実は、複数の信号を捕捉しようと検索する場合に、検索の結果既に捕捉されてしまった１又はそれより多くの信号の測定値に基づいて未だ捕捉されていない信号に対する検索ウィンドウを連続的に狭めることにより活用されることができる。

もし、ＳＶがほぼα＝９０°の仰角であり、ＭＳ及びＢＳの高度が既知であるならば、ＭＳクロック・バイアスの良い近似は、１つのＳＶ測定値を取得した後で達せられることができる。ＢＳの高度（より厳密にはＢＳアンテナの高度）は、一般的に既知であり、ＭＳの高度は、援助している補助データの高度から良く近似されることが可能であることに、注意する。頭上の衛星は、しかも、おそらくＭＳにより容易に見分けられる比較的強い信号を有し、したがって、ＳＶ信号のグループが検索される場合に、そのようなＳＶからの信号を最初に捕捉しようと努力することは有用であり得る。

ＳＶがほぼα＝９０°の仰角であるとき、次式で表される
｜ｒ^Ｖ _{ＭＳ＿ＳＶ}｜−｜ｒ^Ｖ _{ＢＳ＿ＳＶ}｜≒ｈ＾_ＭＳ−ｈ_ＭＳ （９）
ここで、ｈ_ＭＳは、ＭＳの高度であり、ｈ＾_ＭＳは、ＭＳの推定された高度である。（ｒ^Ｖ _{ＢＳ＿ＳＶ}において、ＢＳの高度は、推定されたＭＳの高度と同じに調整されることに、注意する。）しかも、ＢＳが、Ｐ＾の算出において、ｂ＾_ＭＳ＝０である式（４）を使用すると仮定する。次に、式（３）、（４）及び（９）から、真のＭＳクロック・バイアスｂ_ＭＳは、次のように算出されることができる
ｂ_ＭＳ＝（Ｐ＾−Ｐ）／ｆ_ｃ＋（ｈ_ＢＳ−ｈ_ＭＳ）／ｃ （１０）
一旦、ＭＳクロック・バイアスが決定されると、ＭＳクロック・バイアス不確定性値が正確に既知である限り、以前にＷの中に含まれていた追加の余裕、ｆ_ｃ・ｂ^％ _ＭＳは、削除されることができる、又は少なくとも削減されることができる。したがって、残りのＳＶ信号に対する検索時間は、削減されることが可能である。ＭＳにおいてＷにそのような連続的な減少をもたらすために、余裕ｂ^％ _ＭＳは、式（５）に提案されたように全検索ウィンドウ・サイズの中に織り込まれるよりはむしろ、別々の値としてＰＤＥからＭＳに送信されるべきである。これは、現在の規格によって現在規定されているように既存のメッセージ・フォーマットに対して小さな変更を要求する。

部分的なＳＶ測定値に基づいて、ＭＳにおいて検索ウィンドウを連続的に削減することは、ＰＤＥにより使用されたクロック・バイアス推定値ｂ＾_ＭＳがＭＳにも利用可能であるならば、最も良く作用する。上記の例において、これは、ｂ＾_ＭＳ＝０に設定することにより実現された。ｂ＾_ＭＳの値を正確にＭＳへ送信することは、任意のｂ＾_ＭＳ値に対して良い解であるが、既存のシグナリング・メッセージへの別の小さな変更を必要とする。

このように、信号のリストの部分捕捉は、符号位相推定値又は不確定性ウィンドウのＭＳクロック不確定性成分を削減するために使用されることができる。これは、他方で、もし（ＭＳのような）算出しているエンティティに利用可能なデータが、ＭＳクロック不確定性成分を正確に含むのであり、及び検索リストから既に捕捉された信号が、ほぼ真上にあるＳＶからである場合に、特に有用である可能性がある。他方で、ＭＳとＳＶが、ＭＳによって受信されたＢＳの反対側である時に、幾何学的な考慮は、低い高度であるＳＶにより送信されたＳＶ信号に対するＷを実質的に削減できる。上記したように、ＭＳ計算があたかもそのような測定可能なＢＳのパイロット信号に基づいているかのように調整されるのであれば、任意の測定可能なＢＳは、この目的のために使用されることができる。これらの技術に加えて、その他の適切なナビゲーション技術が、部分測定値とともに採用されることができ、引き続く信号捕捉のための捕捉補助を改善する。

符号位相ウィンドウ・サイズの最小化
追加の捕捉情報要素
ＭＳは、ＰＤＥのようなシステム中の別のエンティティからＢＳを介して予測された符号位相パラメータを単に受信するよりはむしろ、予測された符号位相パラメータを算出するようにプログラムされることができる。この目的のために、ＭＳに提供された捕捉補助は、推定されたＭＳの位置に対して相対的なＢＳ及びＳＶコンステレーションの配置を説明する情報要素を都合よく含むことができる。これらの情報要素のあるものは、少なくとも複数の現在の規格により規定されるＢＳからＭＳへの捕捉補助メッセージの中に含まれていない。そのような追加のデータを送信することは、補助データの一部分として正確な符号位相検索ウィンドウ・サイズ及びドップラー検索ウィンドウ・サイズ情報を省略することにより少なくとも部分的に相殺されることができ、その結果、シグナリング・オーバーヘッドへの正味の影響は、小さくなる。

ある種のセルラ電気通信捕捉補助規格に含まれていない有用な情報要素は、いくつかのカテゴリーに分類される。以下に説明される情報要素の任意の組合せは、計算された符号位相ウィンドウ・サイズの削減を支援するために、通常の工学的な考えにしたがって、特定の実行において使用されることができる。第１のそのようなカテゴリーは、“ＳＶ信号捕捉補助情報”と名付けられ、これは受信しているＭＳによりサービスしているＢＳから受信されようとしているものである。このカテゴリーは、例えば、下記の情報を含むことができる：
１）（複数の）ＳＶ信号ＰＲＮ系列識別名；
２）（複数の）ＳＶ及びＭＳ（ｒ^Ｖ _{ＭＳ＿ＳＶ}）の推定された相対的な（複数の）所在地、これは：（ａ）ＳＶとＭＳの推定された位置との間の距離、及び（ｂ）ＭＳの推定された位置から見たとして、与えられた座標系におけるＳＶの方位角及び高度、として記述されることができる；
３）（複数の）ＳＶクロック・バイアス（ｂ_ＳＶ）値（しかしながら、この項は、一般に１つの粗い捕捉（Ｃ／Ａ）チップと等価な最小検索ウィンドウ・サイズと比較して小さいために、代わりに、これは、省略される、又は、ｃ）を用いてスケーリングした後で、ＳＶからＭＳへの距離に対する補正項として使用されることができる）；又は
４）推定されたＭＳ位置から見られたとして、ドップラー周波数に関する方程式の１次導関数、２次導関数、又は高次導関数さえ含む、ＳＶドップラー周波数情報（ｆ_ＳＶ）、ドップラー周波数は、ＭＳが将来の時間の中に符号位相及びドップラー予測を外挿することを可能にすることを含むことができる。

捕捉補助要求メッセージの中に有用に組み込まれることができる情報要素の第２のカテゴリーは、もし、存在しなければ、“ＢＳ信号捕捉補助情報”と名付けられる。これは、ＭＳからサービスしているＢＳにより受信されるべきである。このカテゴリーの情報は、例えば、下記を含むことができる：
１）（複数の）パイロット信号ＰＮシーケンス識別名；
２）サービスしているＢＳ及びＭＳ（−ｒ^Ｖ _{ＢＳ＿ＭＳ}）の推定された相対的な所在地、これは：（ａ）ＢＳとＭＳの推定された位置との間の距離、及び（ｂ）ＭＳの推定された位置から見られたとして、与えられた座標系におけるＢＳの方位角、として記述されることができる；
３）ＢＳクロック・バイアス（ｂ＾_ＢＳ）；又は
４）ＢＳクロック・バイアス不確定性（ｂ^％ _ＢＳ）。

“ＭＳ位置不確定性”は、有用な情報要素の第３のカテゴリーであり、ＭＳの推定された位置の周囲の領域を説明する。このカテゴリーの情報の要素は、ＢＳから受信されることができる、又はＭＳの内部で算出されることができる。これらの要素は、例えば、下記を含むことができる：
１）３次元（３−Ｄ）不確定性楕円体、３−Ｄ共分散行列と等価である；又は
２）垂直不確定性値を有する２次元不確定性楕円。
これらの２つの要素は、一般的に、同時にというよりはむしろ、代案において使用されるはずである。

“推定されたＭＳクロック情報”は、有用な情報要素の第４のカテゴリーであり、捕捉補助要求メッセージの中に有用に組み込まれることができ、もし存在しなければ、ＢＳからＭＳにより受信されることができる、又はＭＳの内部で算出されることができる。このカテゴリーの情報は、例えば、下記を含むことができる：
１）ＭＳクロック・バイアス（ｂ＾_ＭＳ）；
２）ＭＳクロック・バイアス不確定性（ｂ^％ _ＭＳ）；
３）ＭＳクロック周波数オフセット（Δｆ＾_ＭＳ）；
４）ＭＳクロック周波数オフセット不確定性（Δｆ^％ _ＭＳ）；又は
５）ＭＳクロック・バイアス推定値（Ｔ_０）に関する有効性の時間、これは、例えば、正確な時間又は基準数、例えば、ＭＳ中に記憶された以前の測定基準時間を参照した測定系列数、のいずれかであることができる。

“ＭＳ較正情報”は、有用な情報要素の第５のカテゴリーであり、符号位相計算及びウィンドウ計算を容易にするために、もし存在しなければ、捕捉補助要求メッセージの中に組み込まれることができる。これらの要素は、ＭＳの内部に記憶されることができる。このカテゴリーの情報は、例えば、下記を含むことができる：
１）ＧＰＳとＭＳ（ｄ＾_ＭＳ）中のＣＤＭＡ受信チェーンとの間の推定された時間遅延差；又は
２）ＧＰＳとＭＳ（ｄ^％ _ＭＳ）中のＣＤＭＡ受信チェーンとの間の推定された時間遅延差の不確定性。

本明細書中で説明する方法及び装置とともに採用されることができる情報メッセージ及びプロトコルの一例は、添付された資料Ａ（“総合的捕捉補助メッセージ（General acquisition assistance message）”と題される）に詳細に説明されている。添付された総合的捕捉補助メッセージは、ＣＤＭＡ規格ＩＳ−８０１−Ａに含まれている特定のメッセージ、フォーマット、及びプロトコルを記述し、本明細書中のさらなる教示にしたがって、改善された無線補助の所在地決定を容易にするために提案されたそのようなメッセージ、フォーマット及びプロトコルへの変更を示す。

ＭＳのための捕捉補助データ算出法
上記に説明されたような適切な情報を受け取った後で、ＭＳは、本明細書中で下記に述べられる方法にしたがって、符号位相推定値及び不確定性ウィンドウを計算できる。本方法は、捕捉されようとしている又は測定されようとしている信号に関する用語“ＳＶ信号”を使用する。その理由は、これが一般的な慣行であり、幾何学的に明白であるためである。しかしながら、その捕捉が検索される任意の信号は、下記の方法において測定されようとしている１つの“ＳＶ信号”のセットに対して説明されるとして取り扱われることができる。未追跡のＢＳ信号のような、測定されようとしているその他の信号に関する全ての手順は、下記に参照されるものと、実質的に同様である又は同一であり、その結果、当業者は、本明細書中で厳密な指示を必要とせずにそのようなその他の信号に対する計算を容易に修正できる。したがって、捕捉補助（例えば、符号位相推定値及びウィンドウ）は、ＢＳ信号のような他の信号を容易に計算でき、他の信号はその後さらに容易に捕捉されることができる。そのような他の信号は、例えば、照準決定及び位置決定に関して、複数のＳＶ信号と同じ目的の多くを供することができ、実際に必要であればＳＶ信号を完全に補える。

下記は、（典型的にＳＶ）信号のセットを捕捉するために必要な捕捉補助データを取得し更新するためにＭＳによって使用されることができるステップの具体例のアルゴリズムである。このアルゴリズムは、時間に敏感なデータを含む−ＰＮ符号及び信号周波数のような、時間に敏感でないパラメータも、信号捕捉のために必要であるが、これらのパラメータは、一般にこのアルゴリズムにより取り扱われない。特定の信号を捕捉するために最終的に必要とされる補助は、特定の信号に対するドップラー周波数推定値及び不確定性ウィンドウとともに、符号位相推定値（又は到着の時間推定値）、及びその推定値の周囲の不確定性ウィンドウ・サイズを含む。下記のアルゴリズムは、概してＭＳにより使用されるステップを示すけれども、そのステップは、その他のエンティティにより代わりに実施されることができる。ＭＳは、一般的に“最終的な”捕捉補助データ（符号位相、ドップラー・ウィンドウ及び対応する不確定性ウィンドウ）を計算する。そのような計算は、（ＰＤＥのような）遠隔エンティティから受信された捕捉補助データ・パラメータに基づいて、同様にＭＳ内部での演算により以前に取得されてきていることがあり得る捕捉補助データ・パラメータに基づいて、及びある場合にはＭＳにより行われた測定値にさらに基づいて、実施される。ＭＳは、しかも、中間パラメータも計算でき、例えば、時間又は所在地の変化を反映させるためにこれらを再計算できる。“取得及び更新捕捉補助（obtain and update acquisition assistance）”アルゴリズムの詳細は、下記に述べられる：
１．既存の捕捉補助データに関する利用可能性及び有効性を評価する、並びに下記のように測定されようとしているＳＶ信号のセットに関する補助データを計算する：
ａ．ＭＳクロック情報が利用可能ならば、可能な限り利用可能な補正項にしたがってＭＳクロック周波数を計算する：
ｉ．ＭＳクロック周波数補正情報が利用可能ならば、クロック・バイアスに次の値、Δｆ＾_ＭＳ・（ｔ−Ｔ_０）、を加えることにより（時刻Ｔ_０の）推定されたクロック・バイアスｂ＾_ＭＳを補正する、ここで、ＳＶ測定は、時刻ｔにおいて行われる。

ｉｉ．ＭＳクロック・バイアス不確定性補正情報が利用可能ならば、Δｆ^％ _ＭＳ・（ｔ−Ｔ_０）を加えることにより（時刻Ｔ_０の）クロック・バイアス不確定性ｂ^％ _ＭＳを補正する。

ｉｉｉ．もし、ステップｉ又はｉｉにしたがった補正が実行できないならば、直接関係する量の未補正値を使用する。

ｂ．もし、それが便利であるならば、高い仰角のＳＶから始めて、その信号が第１の信号捕捉のために測定されようとしているＳＶのセットから１つのＳＶを選択する。

ｃ．測定されようとしているＳＶ信号のセットのうち少なくとも第１番目に対する予測された符号位相及び検索ウィンドウ・サイズを算出するために式（４）及び（５）を使用する。

ｄ．測定されようとしているＳＶ信号のセットのうち少なくとも第１番目に対する予測されたドップラー及びドップラー検索ウィンドウ・サイズを算出するために式（１）及び（２）を使用する。

ｅ．もし、ＭＳクロック情報が利用できないのであれば又は現在の測定に対して有効でないのであれば、ＭＳは、ＭＳ測定に対してＣＤＭＡ基準時間を使用する。

ｉ．測定されようとしているＳＶ信号のセットのうち少なくとも第１番目に対する予測された符号位相及び検索ウィンドウ・サイズを算出するために式（７）及び（８）を使用する。

ｉｉ．測定されようとしているＳＶ信号のセットのうち少なくとも第１番目に対する予測されたドップラー及びドップラー検索ウィンドウ・サイズを算出するために式（１）及び（２）を使用する。

２．このアルゴリズムのステップ１で説明したように計算された補助データに基づいて、測定された符号位相値を取得するために少なくとも１つのＳＶ信号を測定する。

３．任意の適切なナビゲーション・アルゴリズムにしたがって測定されようとしているＳＶ信号のセットからの１又はそれより多くの信号からの測定結果を使用して：
ａ．ＭＳパラメータＲ，ｂ＾_ＭＳ，ｂ^％ _ＭＳ，Δｆ＾_ＭＳ，及びΔｆ^％ _ＭＳのいくつか又は全てを再算出する；
ｂ．オプションとして、必要に応じてその他のパラメータ、例えば、ｒ^Ｖ _{ＢＳ＿ＭＳ}、ｒ^Ｖ _{ＢＳ＿ＳＶ}，及びｒ^Ｖ _{ＭＳ＿ＳＶ}、を再算出する。

ｃ．オプションとして、測定されようとしているＳＶ信号のセットから残っている１若しくはそれより多くの未測定のＳＶ信号に関するα及び方位角を算出する。

４．測定されようとしているＳＶ信号のセットの全てが、捕捉された又は測定されたかを決定する。
全てが測定されたのであれば、捕捉測定を停止し（ＳＴＯＰ）、ＭＳ位置の算出のような、所望の引き続くステップに進む。

もし、測定されるべきＳＶ信号が残っているのであれば、未だ測定されていないＳＶ信号だけを反映させるために、測定されようとしているＳＶ信号のセットを修正し、上記に説明されたようにステップ１に戻る。

適切なナビゲーション・アルゴリズムの例が、米国特許第６，３５３，４１２号の中に見出されることができる。

下記は、上記に説明された方法のステップ３を説明する一例であり、ＭＳクロック・バイアス推定値が、既知であると仮定する。ＳＶ信号に対する符号位相Ｐが測定されていて、ＭＳは、ＳＶ位置上の同心の２つの球の間の空間Ｖの中に囲まれていると決定されることができる。球の半径は、次の式により与えられる：
ｃ［（Ｐ＋ｂ_ＭＳ＋ｂ_ＳＶ）＋／−（｜ｂ^％ _ＭＳ｜＋｜Ｐuncertainty｜）］，
ＭＳ位置は、空間Ｖと最も妥当な以前に推定されたＭＳ位置不確定性領域との交差部分に制限されるので、更新されることができる。交差部分が以前に推定されたＭＳ位置不確定性領域よりも小さければ、（Ｐの測定値の不確定性を認めた後で）ＭＳクロック・バイアス不確定性を削減することが可能である。ＭＳクロック・バイアス不確定性を削減する一例として、ＳＶがα＝９０°の仰角である場合を考える。この場合には、Ｖは、２つの水平面によりほぼ規定される。したがって、ＭＳクロック・バイアス不確定性は、測定不確定性を認めて、高度位置の不確定性と等価である高さに削減されることができる。

下記の例は、本方法のステップ３の第２の手段（implementation）を説明する。この手段は、ＭＳクロック・バイアスの推定値が利用できない場合、及びＭＳがサービスしているＢＳパイロット信号から自身の時間基準を導出することが知られている場合に、使用されるはずである。ＭＳは、ＳＶに１つの焦点を及びサービスしているＢＳに他の焦点をそれぞれが有する２つの双曲面の間の空間Ｖに位置する。２つの双曲面の特性距離差異（characteristic distance difference）は、（ｃにより掛け算された）ｆ_ｃ・（ｂ＾_ＢＳ＋ｄ＾_ＭＳ）により補正された測定された符号位相に基づく、ここで、ｂ＾_ＢＳは、推定されたＢＳクロック・バイアスであり、ｄ＾_ＭＳは、ＧＰＳとＭＳにおけるＣＤＭＡ受信チェーンとの間の推定された時間遅延差である。２つの双曲面は、測定された符号位相中の不確定性及びｂ＾_ＢＳ及びｄ＾_ＭＳ中の不確定性を反映する距離だけ離される。更新されたＭＳ位置は、Ｖと以前に推定されたＭＳ位置不確定性領域との交差部分により与えられる。交差部分が以前に推定されたＭＳ位置不確定性領域よりも小さければ、位置不確定性は、削減されることができる。

上に述べられたステップ３の第２の手段は、サービスしているＢＳの代わりに、ＭＳにより追跡された任意の２次の信号ソースを用いた使用のために修正されることができる（その結果、そのようなソースへの符号位相測定値がＭＳにおいて利用可能である）。そうするために、ＳＶに対して測定されたＰは、もし、時間基準、すなわち測定値、を提供されたそのような２次のソースが２次のソース信号の相対的な到着時間だけオフセットされることができるならば、ＭＳが使用するはずである基準時間から再計算されることができる。そのような２次のソースに関連する対応する情報を使用して、それ以外は、計算は、サービスしているＢＳに関して上記に説明されたように進む。

捕捉補助データ有効性の拡大−時間の考慮
捕捉補助データの有効期間は、その期間に、補助データがＭＳからのＢＳとＳＶの距離を正確に記述できる時間の期間の長さとして規定されることができる。有効期間は、ＳＶ及びＭＳの動きの程度に依存し、ＢＳは静止していると考えることができると仮定する。静止ＭＳに対して、ＳＶ捕捉補助データの有効期間は、ＳＶドップラー・シフトを記述する方程式中の高次の項に対して与えられる係数の利用可能性及び精度に応じて、３０秒から１時間の範囲である。

補助データの（可能性のある実質的な）有効期間を利用することは、信号を捕捉するために必要な時間を削減するために、及び頻繁な補助データの更新のための必要性を削減することによって通信リソースを保存するための両方に、利益をもたらす。しかしながら、補助データの効果的な利用は、ＭＳクロック同期及びＭＳ位置に関係する現在のシステム特性により妨害される。

第１に、ＭＳは、基地局のハンドオフ（又は、サービスしているＢＳのその他の変更）に起因して、自身の時間基準をしばしば変更する。これは、信号の減衰、トラフィックの状態、又はその他の原因からの結果であり得る。時間基準として使用されるパイロット信号に変更が生じる場合に、その信号の捕捉が検索されている（ＳＶ又はＢＳからの）信号の観測された符号位相は、元々の符号位相補助が役に立たなくなるほど大きな値だけオフセットされることがある。そのような場合には、ＭＳは、適切な補助データを算出するために、新しいサービスしているＢＳを基準にするようにｒ^Ｖ _{ＢＳ＿ＭＳ}値を更新することができる。

捕捉補助データ有効性の拡大−動きの考慮
補助データの効率的な利用に対する第２の障害は、静止していないＭＳが以前の符号位相補助データを無効にするのに十分な距離だけ位置を変えることがあるという事実から発生する。もし、ＭＳが捕捉補助データの受信から移動し、そしてＭＳが自身の新しい位置の推定値を取得できるのであれば、以前に受信されたその他の捕捉補助情報（これは未だ有効であると仮定する）に基づいて、ＭＳは、捕捉補助データを計算するために新しい位置推定値を単に使用できる。ＭＳは、いずれかの利用可能な都合の良い手段により新しい位置推定値を取得できる。例えば、ＭＳは、比較的狭い所在地推定値を導出するために高度順方向リンク三角測量（Advanced Forward Link Trilateration）（ＡＦＬＴ）を行える。位置の推定値は、新しいサービスしているＢＳ単独のサービスしているセクタに基づいて設定されることが可能である。サービスしているセクタ推定値は、部分的な測定値、例えば、移動局により追跡されている第２のＢＳへの符号位相、によりさらに制限されることがある。そのような部分的な測定値は、サービスしているセクタとサービスしているＢＳ及び（例えば）第２のＢＳの焦点により規定される双曲面の周りの不確定性領域の交差部分に限定された不確定性領域を規定できる。この例では、双曲面は、サービスしているＢＳに関する第２のＢＳの相対的な符号位相により決定される特性距離を有する。不確定性値、すなわち通常の双曲面のどちらかの側の範囲は、２つのＢＳに関するクロック不確定性の合計、及び（ｃを掛け算した）各々に対する符号位相の測定値の不確定性の合計を含む。必要に応じてＭＳ位置情報を更新することによって、多くの捕捉補助データの有効な寿命は、将来に向けて外挿する能力により課せられた時間制限まで延長されることができる。これは、上記に説明されたように、信号ソース（ＳＶ）のドップラー・シフトを説明するより方程式の高次のものに対する係数の精度及び利用可能性により制限される。

ＭＳが移動したかどうかを決定するために使用されることができる他の１つの技術は、“ＢＳリスト比較”である。複数のＢＳは、そのリストに対して特定である基準にしたがってリスト中の構成員に対して選択される。条件が変化すると、これらの特定の基準は、更新されたリストの構成員を構成するＢＳの異なるセットを識別する。したがって、その用語が本明細書中で使用されるように、“同じリスト”は、矛盾のない基準及び手順により達したリストを呼び、そのようなリストの構成員は、変化している条件を反映させるために時間にわたり変化することを期待される。

ＢＳリストは、リスト中の構成員に対する基準がＭＳ位置を顕著に反映するのであれば、ＭＳの動きを決定するために適切であり得る。この目的のために適切なリストの例は、“近接者リスト（Neighbor List）”、“アクティブ・セット（Active Set）”、又はサービスしている（serving）ＢＳを含む。その他のリストは、特に、これらの特定のリストを全く使用しない、非ＣＤＭＡ方法において、当然、適切であり得る。“サービスしている”ＢＳは、サービスされているＭＳと主に通信しているＢＳである。“近接者リスト”は、サービスされているＭＳに対してサービスしているＢＳにより与えられ、比較的近くであるＢＳを識別するが、一般に、ＭＳの“アクティブ・セット”の中にあるＢＳを含まない。“アクティブ・セット”は、ＭＳによりアクティブに追跡される強いパイロット信号を有する（一般的に１−６）のＢＳのリスト又はグループである。

ＢＳリスト比較技術は、ＭＳ位置を再計算すべきかどうか、及び新しい位置に関する捕捉補助データを補正すべきかどうかを決定するために使用されることができる。あるいは、この技術は、現在のＭＳ所在地に基づいて、以前の捕捉補助データ（又はその他のデータ）が未だ有効であるかどうか、又は有効でないかどうかの指標として単に使用されることができる。複数の目的のために、この技術は、ＭＳが既存のワイアレス通信規格にしたがってＭＳに対して通常は利用可能にさせない任意の情報を取得することを必要としない、そのようにして、本技術は、そのような規格の中に述べられた要求の変更に関係なく実施されることができる。さらに、ＭＳが移動したかどうかに関する決定は、捕捉情報が有効なままで残っているかどうかを決定することだけでなく、その他の位置に敏感な課題に関しても有用であり得る。例えば、実質的なＭＳの動きの決定は、新しい所在地位置決定セッションをトリガするある種の状況において使用されることができる。ＭＳの動きの決定は、ＢＳ暦（BS almanac）、中継器暦、等のような位置に敏感なデータの更新もトリガできる。

ＭＳの可能な動きは、下記の過去の版と現在の版との間のいずれかの項目に何時でも変更があると推定されることができる。その項目は、（ａ）ＭＳに対するＢＳの近接者リスト、（ｂ）ＭＳに対するＢＳのアクティブ・セット、又は（ｃ）ＭＳに対してサービスしているＢＳである。それゆえ、いかなる変更もなければ、何の動きも生じなかったと推定されることができる。この結果は、例えば、ＭＳ位置推定値を更新する必要性を回避でき、以前に取得された捕捉情報（又はその他のＭＳの所在地に敏感な情報）が有効なまま留まっていることを示すことができる。もし、この比較の組合せのある部分が変化すれば、最も単純な場合では、その有効性が問題になっているデータが、無効であると仮定される。しかしながら、既存の位置に敏感な情報の精度、及びそれゆえ有効性を危うくする（jeopardize）のに十分なＭＳの動きが実際に生じたかどうかを、無効であることを過度に結論することなく決定するために、より詳細な解析が必要とされることがある。

ＭＳが著しく移動したかどうかに関するより詳細な解析は、例えば、直接関係のあるＢＳリスト中のいずれかの小さな変化によりトリガされることができる。その目的ために動きが検出されようとしている目的に依存して、適切な複雑さで、解析は、簡単である、又は複雑であり得る。例えば、動きを検出する目的がローカル中継器、又はＳＶのリストを更新するかどうかを単に決定するためであるならば、解析は、サービスしているＢＳが変更されたかどうか、及びアクティブ・セットも変更されたかどうかを単に検査するように簡単である。しかしながら、Ｅ９９１緊急時位置決定の目的のためには、高感度の解析が望まれることがある。解析の感度及び複雑性は、通常の技術的考慮、例えば捕捉の速度に対する処理の労力をバランスさせること、にしたがって選択される。

図２に示されたように、ある領域のまわりに複数のＢＳが設置されていると考える。この議論の目的に対して、ＢＳ１とＢＳ１０との間の距離が約１０マイルであると仮定できる。特定のＭＳがＢＳ２，ＢＳ３及びＢＳ４からなるＢＳのアクティブ・セットを初めに有すること、及びサービスしているＢＳがＢＳ３であると、さらに仮定する。ＢＳ４とＢＳ６は、互いに比較的近くであり、ＭＳは、どちらのＢＳもＭＳのアクティブ・セットに含まれることに同等に適しているような位置であることができる。したがって、ＢＳ４がアクティブ・セットから落とされて、一方でＢＳ６が追加されるのであれば、除かれたＢＳと追加されたＢＳの近さは、ＭＳの動きの結論がこの変更だけからは信頼できるように導くことができないことを意味する。それゆえ、アクティブ・セットに対してＢＳ４を削除してＢＳ６を追加するような小さな変更は、重要なＭＳ位置の変化を表さないと扱われるはずである。しかしながら、リストに対するそのような小さな変更でさえも、小さな変更を示すＭＳの動きの弱い形跡の確証に関する１又はそれより多くの追加の指標の調査をトリガするために使用されることができる。そのような確証は、例えば、その他のリストの調査、又は照準信号データの調査から取得されることができる。

ＭＳのアクティブ・セットにおいてＢＳ４に置き換わるＢＳ６の小さな変更は、実質的な動きを示していないとして（自身によって）解釈される（interpreted）ことができる。同じ初期のアクティブ・セット（ＢＳ２，ＢＳ３及びＢＳ４）が与えられるが、しかしながら、ＢＳ３，ＢＳ５及びＢＳ７への変更は、サービスしているＢＳが同じ（ＢＳ３）に留まったとしても、著しいＭＳの動きが生じたことを示唆する。したがって、アクティブ・セット中でそのような変更の後で、位置情報及び捕捉補助は、それがサービスしているＢＳのセルより狭い位置不確定性を示すとしても、無効になると仮定されることができる。（勿論、サービスしているＢＳが同じままで残るのであれば、サービスしているセル境界の内部で位置を示している非常に粗い情報は、有効なまま留まることができる。）情報が無効になると見られるならば、ＭＳにおける捕捉補助に対する必要性は、サービスしているＢＳからの新たな捕捉補助に関する要求を保証するはずである。

近接者リストは、上記に説明されたアクティブ・セットの使用と同様な方法で使用されることができる。例えば、（アクティブ・セット中にＢＳ３，ＢＳ４及びＢＳを有し）ＢＳ１，ＢＳ２及びＢＳ５を含む元々の近接者リスト、そしてそれがＢＳ５を削除しＢＳ７を追加するように変更することは、特にＢＳ６がサービスしているＢＳで留まるのであれば、実質的なＭＳの動きを示さないことがあり得る。しかしながら、アクティブ・セットが、ＢＳ３，ＢＳ４及びＢＳ６を含み続けつつ、近接者リストがＢＳ１及びＢＳ２を削除し代わりにＢＳ７及びＢＳ８を追加する（したがって、ＢＳ５，ＢＳ７及びＢＳ８だけを含む）のであれば、ＢＳ６がサービスしているＢＳに留まっているとしても、ＭＳの動きは、推定されることができる。

（サーバＢＳ、アクティブ・セット及び近接者リストのいずれか又は全ての組合せにおける）特定の変化が実質的な動きを示唆するように取られるべきであるか否かに関する決定は、定量化されることができる。任意の適切な技術が使用されることができる実際に異なる技術が、異なる目的のために（例えば、異なるデータに関して）又は異なるＢＳのセット (例えば、全ての認識できるＢＳ，アクティブ・セットＢＳ、又はサービスしているＢＳ) に対して使用されることができる。

“重要な”ＭＳの動き又はＭＳの動きを“危うくするデータの有効性”が生じたかどうかについての決定を定量化するために採用され得る１つの技術は、早い時刻におけるＢＳのリストを表している第１の点と後の時刻における同じＢＳのリストを表している第２の点との間の“見かけの変化”ベクトルを決定することである。もし、リスト上のＢＳのそれぞれまでの距離の二乗和が最小にされるようにある点が位置するのであれば、ある点は、ＢＳの特定のリストを表すと考えられることができる。第１の点から第２の点へのベクトルは、“見かけの変化”ベクトルと呼ばれることがある。“見かけの変化”ベクトルは、任意の関係のあるＢＳのセット（例えば、近接者リスト、アクティブ・セット、組合せリスト、等）に対して計算されることができる。各“見かけの変化”ベクトルは、独立していると考えられる、あるいは、異なるリストから生成されたベクトルは、ベクトル的に統合される（その他の統合も、当然可能である）。結果としてのベクトルは、適切に選択されたしきい値に対して（個別に、又は統合された後で）比較されることができる。選択されたしきい値を超えている結果は、ＭＳの実質的な、データを危うくする動きを表しているとして解釈されることができる、一方で、そのようなしきい値より下の差異は、取るに足らないとして解釈されることができる。

“見かけの変化”を計算する簡単な一例は、再び図２を参照して説明される。時刻Ｔ_０において、ＢＳの第１のセット（アクティブ・セット）は、ＢＳ１，ＢＳ２及びＢＳ３から構成される。後の時刻ｔにおいて、アクティブ・セットは、ＢＳ３，ＢＳ４及びＢＳ６から構成される。Ｓｕｍ１＝（ｄ_１ ２０２）^２＋（ｄ_２ ２０４）^２＋（ｄ_３ ２０６）^２を最小にすることによって、第１の点２０８は、位置を決定される。第２の点２１０は、Ｓｕｍ２＝（ｄ_４ ２１２）^２＋（ｄ_５ ２１４）^２＋（ｄ_６ ２１６）^２を最小にすることによって位置を決定される。“見かけの変化”ベクトル２１８は、第１の点２０８と第２の点２１０との間に存在する。アクティブ・セット及び近接者リストのようなＢＳセットが相互に排他的であるならば、２つのＢＳが２つ異なるセットにおいて場所を交換する場合に、１つのセットの“見かけの変化”ベクトルは、他のセットの“見かけの変化”ベクトルをある程度相殺する傾向がある。重み付けは、改善として追加されることができる。適切なしきい値は、ＢＳグループ結果が統合されるかどうかに依存する。開始しきい値は、以前の位置不確定性及び現在の位置不確定性の合計の１／６に設定されることができる。代わりのしきい値は、複数のＢＳ間の平均距離の４５％として計算されることができる。

そのようにして、現在及び以前のサーバＢＳ、近接者リストＢＳ、及びアクティブ・セットＢＳのある種の組合せの比較に基づいてＭＳの動きを評価する方法は、開発されることができる。その方法は、技術的な考慮及びその他の要因に応じて、望まれるように可能な限り単純である、又は複雑であることがある。そのような考慮は、ＢＳ位置情報の利用可能性、それにより近接者リスト及びアクティブ・セットが選択される方法、及びそれに対してそのような評価が行われる課題の位置感度を含むことができる。

選択されたＭＳが動いたかどうかを評価する目的のために、ＢＳのグループへの変化は、上に述べられたように検査されることができる。しかしながら、グループは、幅広く変化することがあり、ＢＳに制限される必要性はないが、いずれかの有用な信号ソースを含むことができる。グループ（又はリスト）中に包含するための基準がＭＳへの近さに主に基づくのであれば、１つのグループは、直接関係する可能性がある。種々のグループの構成員であることの変更の価値及び重要性は、そのようなグループの特有な特性に依存し、異なるグループからの結果は、その他のグループからの結果と統合される前に重み付けされる必要がある。任意のグループの名前は、無関係であり、アクティブ・セット、近接者リスト及びサービスしているＢＳの特定の名前は、ＭＳ位置決定に関係のあるＣＤＭＡシステムにおいて知られたグループへの便利な参照を与えるという理由だけで、本明細書中に使用される。その他のシステムでは、包含するための基準がこれらの特定のＢＳグループに対する基準から著しく異なる場合でさえ、異なるグループが直接関係することがあり得る。種々のグループにおいて構成員の直接の関係性と重要性との間の相違は、ケース・バイ・ケースで考慮される必要があり、重み付けは、異なる重要性又は感度のグループへの変化から導出されたＭＳ移動の表示を統合する時に課せられる必要があり得る。

ＣＤＭＡ電気通信システムにおける捕捉補助メッセージのための通話フロー
図３は、ＭＳが所在地位置決定セッションを開始する時の、又はそれ以外は捕捉補助に関する必要性を識別する時のメッセージ・フローを説明する。そのような必要性は、例えば、ユーザがＭＳから位置情報を要求する場合に生じることがある。図３において、ＭＳは、時間３０２の間に捕捉補助情報に関する必要性を認識する。引き続く時間３０４の間に、ＭＳは、複数の動作を開始し、これは連続である必要はない。メッセージ３０６は、準備され、サービスしているＢＳへ送信される、そこでは、システム内部の所在地決定エンティティ（Position Determining Entity）（ＰＤＥ）に通信されようとしている。メッセージ３０６は、ＭＳの能力についてサービスしているＢＳに情報を提供でき、高度な位置情報を解釈する、及びローカルに位置情報パラメータを計算し、必要とされる捕捉補助パラメータに関する情報を計算する。メッセージ３０６は、しかも、ＭＳの位置に関するそのような情報、ＭＳに対して既に利用可能な情報（しかしながら、その情報は粗い可能性がある）、例えば、サービスしているＢＳの認識、アクティブ・セットＢＳ及び対応するパイロット測定値のリスト、近接者リスト、ＣＤＭＡオーバーヘッド・メッセージからのＬＡＴ／ＬＯＮＧ、等、のような情報も提供できる。ＰＤＥを援助するいずれかの又は全ての情報は、送信されることができ、ＰＤＥとデータ通信していない可能性があるサービスしているＢＳについての情報を含む。捕捉補助を要求しているメッセージも、“総合的捕捉補助の提供（Provide General Acquisition Assistance）”と名付けられたメッセージのように、ＢＳを介してＰＤＥに送信される。

捕捉補助要求メッセージ３０６を用意すること及び送信することに加えて、時間期間３０４の間に、ＭＳは、しかも、有用である可能性のあるＢＳ信号に関する情報を捕捉することも開始できる。これは、ＭＳが未だ追跡していないＢＳ信号を捕捉すること、及び有用な照準情報を提供できるＢＳ信号を測定することを含むことができる。この時間の間に、ＭＳは、ＭＳがそのようなＢＳに関して利用可能な暦情報に加えてなされたＢＳ測定値を使用する高度順方向リンク三角測量（ＡＦＬＴ）によるように、自身が有する位置情報を改善するために努力することもできる。任意のＢＳパイロット信号が中継器を介して到着したように見られるかどうかを決定することに有用である可能性があり、その結果、そのような信号が、適切に処理されることができ、サービスしているＢＳから直接送信されてきているように取り扱われないことがあることに、注意する。もし、これらの処理（task）が、捕捉補助情報がＢＳを介してＰＤＥから来る前に完了するのであれば、ＭＳは、そのような捕捉補助情報を受信する前に、ＭＳが必要であるいずれかの信号を捕捉することを試みることが可能である。

ＰＤＥがＢＳを介してＭＳに捕捉補助情報信号３０８を送信した後で、時間３１０の間に、ＰＤＥから与えられた捕捉補助情報にしたがって、同様にローカルなＢＳ符号位相の測定値にしたがって捕捉補助パラメータを算出する。そのような算出に関する種々の技術が、上に述べられている。

捕捉されようとしている少なくとも第１の信号に関する捕捉補助情報をＭＳが算出した後の時間３１２の間に、ＭＳは、実際に信号を捕捉するために、結果としての推定された符号位相とウィンドウ、及び信号の特性を使用する。ＭＳクロック・バイアス不確定性を削減することを可能にし、そしてその後、所望の信号のリストの一部分だけの測定値に基づいて符号位相不確定性を連続的に“狭くすること”にしたがって、引き続く信号に対して算出された捕捉ウィンドウを削減することを可能にするために、ほぼ真上にあるＳＶから始めることは、有利である可能性がある。この時間の間に、ＭＳは、必要に応じて照準信号を捕捉することを一般に完了する。もしそれがＭＳの範囲内であるならば、ＭＳは、自身の位置も算出できる、又はそれ以外はＭＳが測定する生の照準情報を解釈できる。これらの処理を完了した後で、ＭＳは、適切な１つのエンティティ又は複数のエンティティにメッセージ３１４を送信して戻す。メッセージ３１４は、もし決定されているならば、一般に照準信号測定値及び位置の結果を含む。メッセージは、“総合的測定メッセージの提供（Provide General Measurement Message）”と名付けられた標準メッセージであり得る。

図４は、他の１つのエンティティが所在地位置決定セッションを開始する場合の、それ以外は、ＭＳがその信号に対して捕捉補助が必要とされる信号を検索するように管理する場合の、メッセージ・フローを説明する。そのような場合には、ＭＳは、メッセージ４０２によって必要性を知らされるまでさらなるそのような所在地決定の行動を開始しない。メッセージ４０２は、総合的捕捉補助を提供することができる。総合的捕捉補助では、ＢＳ又はＰＤＥは、初期の捕捉補助データ及び初期の位置情報を決定するために、自身が有する情報、例えばＭＳに対してサービスしているセルの位置のような情報を使用する。メッセージは、一般的に総合的測定に対する要求を含み、所在地決定に対して使用されるべき信号のリスト、その他のような、さらなる情報を含むことができる。そのようにして、ＭＳは、メッセージ４０２を受信した後で時刻４０４において、信号を捕捉することの必要性を決定する。

メッセージ４０２を受信した後で、ＭＳは、図３に関して上記に説明したと同様に進めることができる。近接者リストのＢＳのような関係のあるＢＳの捕捉は、時間の期間４０６の間に行われることができるが、この時間の期間は、メッセージ４０２中に初期の要求とともにＭＳに提供されるさらなる情報のために、図３の対応する時間の期間３０４と比較して短くされることができる。

ＭＳは、有用なＢＳを測定した後で、時間の期間４０８の間に捕捉パラメータを算出するために進むことができる。これらの行動は、示された期間の間に事実上は部分的に重なることがある。時間の期間４１０の間に、期間４０８における算出から、又は要求メッセージ４０２から、そしてその上にＭＳにおいて行われた測定値から取得された捕捉補助を使用でき、関心のある信号を実際に捕捉し、測定する。捕捉が完了した後で、ＭＳは、メッセージ４１２においてＢＳを介して要求しているエンティティに測定データを単純に送り返すことができる。望むのであれば、ＭＳは、メッセージ４１２の中に含まれるべき実際の照準の値及び位置の値を算出できる。

電気通信システムにおける追加のメッセージ
開示された方法及び装置の１つの実施形態にしたがって、ＭＳは、ＢＳからＭＳへ送信されたメッセージの１つの中で“全測定値送信（Send All Measurements）”（ＳＡＭ）フラッグを受信する。ＳＡＭフラッグは、その信号に対してＭＳが相対的な到着の時間（あるいは、ＭＳが実際の時間で到着の時間を測定できる場合には、実際の到着の時間）を測定した全ての通信信号に関する測定値を提供するはずであることを示す。従来の環境下では、ＭＳは、ＭＳが実行できるはずの全ての可能性のある測定値の中からＭＳにより受信された特定の信号の測定値を選択する。

従来のシステムにおいて送られた測定値の数を制限する理由は、各ＢＳからの最も早く到着する信号だけがＭＳの位置を計算することに割り当てられた装置に値を提供されると仮定することである。これは、ＭＳにより受信された早く到着する信号と同じＢＳからＭＳに送信された後で到着する信号が、反射（“マルチパス信号”としても一般に呼ばれる）であると仮定されるためである。そのようなマルチパス信号は、ＢＳからＭＳへの間接的な経路を取っている。ＢＳとＭＳとの間の最も早い経路が最も直接的な経路であることを注意することにより理解されるように、より早く到着する信号は、最も直接的な経路を伝わっている。最も直接的な経路に沿った距離は、ＢＳとＭＳとの間の距離の最も正確な表示である。したがって、ＢＳとＭＳとの間のその他の直接的でない経路の測定値は、ほとんど価値がないと仮定される。その上、ある場合には、受信された信号の出力は、所望の出力しきい値の上でなければならない、又は、例え、その信号が同じソースから受信された信号の中から最も早く到着する信号であっても、ＭＳは、その信号の測定値を報告しない。

しかしながら、出力しきい値より下であるか又は間接経路を伝わったのいずれかである信号は、ＭＳの位置を最終的に計算する装置への追加の情報を提供できる。したがって、ここに開示された方法及び装置は、ＢＳがＳＡＭフラッグを送ることを可能にし、ＭＳがなすことができる全ての測定値を送ることにより、ＭＳがＳＡＭフラッグを含むメッセージに応答することを可能にする。あるいは、ＳＡＭフラッグを受信すると、ＭＳは、全ての可能性のある測定値の下位セットを送り、その下位セットはもしＳＡＭフラッグがＭＳにより受信されなければ、それ以外は送られるはずの測定値の下位セットよりも大きい。

結論
上記の記述は、ワイアレス通信における使用のために捕捉補助情報を取得するための方法及びシステムの具体的な実施例、及び新奇な特徴を説明する。本方法及びシステムが通信システムの多数のエンティティ間での相互作用を含むことがあるので、本方法及びシステムへの複数の態様がある。本方法及びシステムの異なる態様は、例えば、元々の捕捉補助データを取得すること、そのようなデータの寿命を延長すること、以前に取得された捕捉補助データを使用して計算することにより又は周囲の変化を反映させるために以前の捕捉情報を更新することによりある種の捕捉データを取得すること、及び以前に取得された捕捉補助データの有効性を評価すること、を包含できる。一方で、ある種の提案が方法及び装置の代わりの使用及び実施を提供するが、網羅的にリストすること又はそのような代案を説明することは勿論実際的ではない。したがって、本発明の範囲は、添付された特許請求の範囲を参照することによってのみ決定されるべきであり、それ以外は、限定が添付された特許請求の範囲に列挙されるその限りであることを除いて、本明細書中に説明された特徴により制限されるべきではない。

上記の説明が種々の実施形態に適用されたとして開示された方法及び装置の新奇な特徴を示してきているが、当業者は、説明された方法及びシステムの形式及び詳細における種々の省略、置き換え、及び変更が、本発明の範囲から逸脱せずになされること、を理解する。例えば、当業者は、広い範囲の変調技術、送信機アーキテクチャ及び受信機アーキテクチャ、並びに一般に任意の数の異なるフォーマットを有する通信システムに本明細書中に説明された詳細を適用できる。特に、任意のシステム送信機は、この開示の目的に関する基地局として機能でき、ＣＤＭＡ技術を利用する必要がないのみならずセルラ電気通信基地局であることさえも必要ない。任意の送信機は、ＳＶがそのような送信機からの信号の捕捉の際に援助するために、論理的に導き出され、取得されかつ使用された捕捉補助情報を用いて本明細書中で扱われたものと同様に取り扱われることができる。

本明細書中に上記に説明された要素の各々の実際的な組合せ及び新奇な組合せ、並びにそのような要素と同等なものの各々の実際的な組合せは、本発明の実施形態として予期される。複数のより多くの要素の組合せが、妥当に本明細書中に正確に列挙されるというよりは、本発明の実施形態としてある部分が予期されるために、本発明の範囲は、上記の記載によるというよりはむしろ添付された特許請求の範囲により正当に規定される。さらに、上記に説明された特徴の任意の実行可能な組合せは、明白にかつ正確に本明細書中に開示されてきているとして考えられるべきである。種々の請求項の要素の等価性の意味及び範囲の中から来る全ての変形は、対応する請求項の範囲内に包含される。このために、各請求項中の各記述された要素は、可能な限り広く解釈されるべきであり、さらに、しかも従来技術に包含されることなく可能な程度にそのような要素と等価な任意のものを包含するように理解されるべきである。
以下に、本出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[１] 捕捉補助データの助けを借りて、電気通信システム受信機において信号を捕捉する方法であって、該方法は下記を具備する：
ａ）受信機において捕捉補助データを取得すること、該受信機から遠隔したエンティティにより提供されるデータを含む；
ｂ）捕捉補助データを取得する時間に引き続いて、受信機が特定の信号を捕捉することの必要性を決定すること；
ｃ）特定の信号を捕捉する際に使用するために以前に取得された捕捉補助データの有効性を評価すること；及び
ｄ）受信機クロック・バイアスの推定値に一部基づいて特定の信号の予期される到着の時間のパラメータを計算すること。
[２] 前記予期される到着の時間のパラメータは、期待される値である、前記[１]の方法。
[３] 前記予期される到着の時間のパラメータは、期待されるウィンドウである、前記[１]の方法。
[４] 受信機は、セルラ電気通信システム移動局である、前記[１]の方法。
[５] 以前に取得された捕捉補助データから受信機に関するクロック・バイアス推定値を取得すること、及び以前に取得された捕捉補助データが今でも有効であると決定されるならば、特定の信号を捕捉するために該受信機における推定される到着の時間及び到着時間の不確定性ウィンドウを計算するために推定された受信機クロック・バイアスを使用すること、をさらに具備する、前記[４]の方法。
[６] 以前の捕捉補助データが取得されてから、時間のしきい量よりも多くの時間が経過したのであれば、受信機から遠隔したエンティティから新たな捕捉補助データを要求すること、をさらに具備する、前記[１]の方法。
[７] 前記しきいの値は、当該方程式に対して受信機が正確な係数を有するドップラー・シフトを記述している方程式の次数に依存する、前記[６]の方法。
[８] 前記評価することは、以前に取得された捕捉補助データの有効性を危うくする量だけ受信機が移動したかどうかを決定することを具備する、前記[１]の方法。
[９] 複数の信号を捕捉する必要性を決定すること；複数の信号の第１番目を捕捉すること；及び複数の信号の他の１つを捕捉するための検索ウィンドウを計算するために複数の信号のうちの第１番目の測定されたパラメータを使用すること、をさらに具備する、前記[１]の方法。
[１０] 受信機は、セルラ電気通信システム中の移動局である、前記[１]の方法。
[１１] 捕捉補助データが取得されてからの移動局の移動を補正するために以前に取得された捕捉補助データを修正すること、をさらに具備する、前記[１０]の方法。
[１２] 現在の近接者リストと以前の近接者リストとの間の比較に基づいて移動局が移動したことを決定すること、をさらに具備する、前記[１０]の方法。
[１３] 移動局に関して現在アクティブな基地局のセットと、移動局に関して以前アクティブであった基地局のセットとの間の比較に基づいて該移動局が移動したことを決定すること、をさらに具備する、前記[１０]の方法。
[１４] 移動局に関して現在サービスしている基地局と、移動局に関して以前サービスしていた基地局との間の比較に基づいて該移動局が移動したことを決定すること、をさらに具備する、前記[１０]の方法。
[１５] 捕捉補助データの助けを借りて、電気通信システム受信機において信号を捕捉する方法であって、該方法は下記を具備する：
ａ）受信機において複数の信号を捕捉する必要性を決定すること；
ｂ）受信機において複数の信号の第１番目を捕捉すること；及び
ｃ）複数の信号の第２番目に対する捕捉補助データを計算するために複数の信号のうちの第１番目の測定されたパラメータを使用すること。
[１６] 受信機から遠隔したエンティティから捕捉補助データを取得すること、をさらに具備する、前記[１５]の方法。
[１７] 受信機は、電気通信システム中の移動局である、及び該移動局は、複数の信号の第２番目に対する推定される到着の時間を計算するために複数の信号のうちの捕捉された第１番目の測定されたパラメータを使用する、前記[１５]の方法。
[１８] 受信機は、電気通信システム中の移動局である、及び該移動局は、複数の信号の第２番目に対する到着の時間の不確定性ウィンドウを計算するために複数の信号のうちの捕捉された第１番目の測定されたパラメータを使用する、前記[１５]の方法。
[１９] 複数の信号を捕捉することの必要性を決定する前に遠隔エンティティから捕捉補助データを取得すること；及び複数の信号の少なくとも１つを捕捉することに際しての使用のために以前に取得した捕捉補助データの有効性を評価すること、をさらに具備する、前記[１５]の方法。
[２０] 幾つかの以前に受け取られた捕捉補助データが、該捕捉補助データを受け取った後の受信機の移動に起因して無効であることを決定すること、をさらに具備する、前記[１５]の方法。
[２１] 下記から選択された比較の組合せに基づいて移動局が移動したことを決定すること、（ａ）受信機の以前の近接者リストに対する、受信機の現在の近接者リスト、（ｂ）受信機の以前アクティブであった基地局リストに対する、受信機の現在アクティブな基地局リスト、及び（ｃ）受信機に関して以前サービスしていた基地局に対する、受信機に関して現在サービスしている基地局、をさらに具備する、前記[１５]の方法。
[２２] 以前に取得された捕捉補助データを取得した後の受信機の移動に対して、以前に取得された捕捉補助データに基づいて推定された到着の時間を補正すること、をさらに具備する、前記[１７]の方法。
[２３] 以前に取得された捕捉補助データを取得した後の受信機の移動に対して、以前に取得された捕捉補助データに基づいて計算された到着の時間の不確定性ウィンドウを補正すること、をさらに具備する、前記[１７]の方法。
[２４] 捕捉補助データの助けを借りて移動局電気通信システム受信機において信号を捕捉する方法であって、該方法は下記を具備する：
ａ）移動局が第１の位置である間に移動局において第１の捕捉補助データを取得すること；及び
ｂ）異なる第２の位置における移動局による信号の検索を援助するために移動局の新たな位置に対して移動局において第１の捕捉補助データを補正すること。
[２５] 第１の捕捉補助データは、遠隔エンティティから取得されたデータを含み、かつ推定された到着の時間を含む、前記[２４]の方法。
[２６] 捕捉補助データから移動局クロック・バイアスを導出すること、及び移動局において推定された到着の時間を計算するために該導出された移動局クロック・バイアスを使用すること、をさらに具備する、前記[２５]の方法。
[２７] 第１の捕捉補助データは、遠隔エンティティから取得されたデータを含み、かつ到着の時間の不確定性ウィンドウを含む、前記[２４]の方法。
[２８] 捕捉補助データから移動局クロック・バイアスを導出すること、及び移動局において推定された到着の時間の不確定性ウィンドウを計算するために該導出された移動局クロック・バイアスを使用すること、をさらに具備する、前記[２７]の方法。
[２９] 特定の信号を捕捉する際に援助するために第１の捕捉補助データを使用する前に該第１の捕捉補助データの有効性を評価すること、をさらに具備する、前記[２４]の方法。
[３０] データが取得されてから、事前に決められた時間の量より少ない時間が経過したのであれば、第１の捕捉補助データの幾つかだけを使用すること、をさらに具備する、前記[２４]の方法。
[３１] 事前に決められた時間の量の値は、当該方程式に対して受信機が正確な係数を有するドップラー・シフトを記述している方程式の次数に依存する、前記[２４]の方法。
[３２] 下記から選択された比較のいずれかの組合せに基づいて、移動局が移動したことを決定すること、（ａ）受信機の以前の近接者リストに対する、受信機の現在の近接者リスト、又は（ｂ）受信機の以前アクティブであった基地局リストに対する、受信機の現在アクティブな基地局リスト、又は（ｃ）受信機に関して以前サービスしていた基地局に対する、受信機に関して現在サービスしている基地局、をさらに具備する、前記[２４]の方法。
[３３] 複数の信号を捕捉する必要性を決定すること；複数の信号のうちの第１番目を捕捉すること；及び複数の信号の他の１つの捕捉を援助するために複数の信号のうちの第１番目の測定されたパラメータを使用すること、をさらに具備する、前記[２４]の方法。
[３４] セルラ電気通信システムにおいて移動局の位置に対する変化を決定する方法であって、該方法は下記を具備する：
ａ）第１の時刻における特定の基準にしたがって前記移動局に関係する基地局のリストを取得すること；
ｂ）その後の第２の時刻における特定の基準にしたがって前記移動局に関係する基地局のリストを取得すること；及び
ｃ）関係する基地局の前記後のリストを、基地局近接者の以前のリストと比較すること。
[３５] 基地局の前記リストは、基地局のアクティブ・セットである、前記[３４]の方法。
[３６] 第２の基準のセットにしたがって前記移動局に関係する第２の基地局のセットに対してステップａ），ｂ）及びｃ）を実行すること、をさらに具備する、前記[３４]の方法。
[３７] 前記第２の基地局のセットは、近接者リストである、前記[３４]の方法。
[３８] 特定の基準にしたがって前記移動局に関係するセットに属する第１の基地局と後の基地局とのステップｃ）における比較の結果を、第２の基準にしたがって前記ＭＳに関係する異なるセットに属する第１の基地局と後の基地局との比較の結果と統合すること、をさらに具備する、前記[３４]の方法。

Claims (15)

1. 以前に取得された位置捕捉補助データを評価するために、セルラ電気通信システムにおいて移動局の位置に対する変化を決定する方法であって、
   ａ）第１の時刻において、少なくとも第１の基準にしたがって決定された、前記移動局に関係する構成員基地局の第１のリストを取得すること、前記第１のリストにおける前記構成員基地局を決定するための前記第１の基準は、前記移動局の位置を反映する；
   ｂ）その後の第２の時刻において、前記第1の基準にしたがって決定された、前記移動局に関係する構成員基地局の第２のリストを取得すること；
   ｃ）前記移動局が移動したかどうかを、前記構成員基地局における変化を検出することにより決定するために、前記第２のリストに属する前記構成員基地局を、前記第１のリストに属する前記構成員基地局と比較すること；
   ｄ）前記比較することに部分的にもとづいて、特定の信号を捕捉することにおける使用のために、前記以前に取得された位置捕捉補助データの有効性を評価すること；
   を具備する、方法。
2. 前記第１と第２のリストに属する前記構成員基地局は、前記移動局によりアクティブに追跡される基地局である、請求項１の方法。
3. 少なくとも第２の基準にしたがって決定される、前記移動局に関係する構成員基地局の第３と第４のリストに対してステップａ），ｂ）及びｃ）を実行することをさらに具備し、前記第３と第４のリストに属する前記構成員基地局を決定するための前記第２の基準は、前記移動局の位置を反映する、請求項１の方法。
4. 前記第３と第４のリストの構成員基地局は、サービスしている基地局によって前記移動局に与えられ、近接基地局を特定する近接者リストの中の基地局である、請求項３の方法。
5. 前記第１と第２のリストに属する前記構成員基地局の比較の結果を、前記第３と第４のリストに属する前記構成員基地局の比較の結果と統合することをさらに具備する、請求項３の方法。
6. 以前に取得された位置捕捉補助データを評価するために、セルラ電気通信システムにおいて移動局の位置に対する変化を決定する装置であって、
   ａ）第２の時刻が第１の時刻より後にある、前記第１および前記第２の時刻のそれぞれにおいて、少なくとも第１の基準にしたがって決定された、前記移動局に関係する構成員基地局の第１および第２のリストを取得するための取得手段と、前記第１および第２のリストにおける前記構成員基地局を決定するための前記第１の基準は、前記移動局の位置を反映する；
   ｂ）前記移動局が移動したかどうかを、前記構成員基地局における変化を検出することにより決定するために、前記第２のリストに属する前記構成員基地局を、前記第１のリストに属する前記構成員基地局と比較するための比較手段と；
   ｃ）前記比較することに部分的にもとづいて、特定の信号を捕捉することにおける使用のために、前記以前に取得された位置捕捉補助データの有効性を評価するための評価手段と；
   を具備する、装置。
7. 前記第１と第２のリストに属する前記構成員基地局は、前記移動局によりアクティブに追跡される基地局である、請求項６の装置。
8. 前記取得手段は、前記第１と第２の時刻のそれぞれにおいて、少なくとも第２の基準にしたがって決定される、前記移動局に関係する構成員基地局の第３と第４のリストを取得するための手段を具備し、
   前記第３と第４のリストに属する前記構成員基地局を決定するための前記第２の基準も、前記移動局の位置を反映し、
   前記比較手段は、前記第３と第４のリストを比較するための手段を具備する、請求項６の装置。
9. 前記第３と第４のリストの構成員基地局は、サービスしている基地局によって前記移動局に与えられ、近接基地局を特定する近接者リストの中の基地局である、請求項８の装置。
10. 前記第１と第２のリストに属する前記構成員基地局の比較の結果を、前記第３と第４のリストに属する前記構成員基地局の比較の結果と統合することをさらに具備する、請求項８の装置。
11. 以前に取得された位置捕捉補助データを評価するため、セルラ電気通信システムにおいて移動局の位置に対する変化を決定するために、少なくとも１つのプロセッサによって実行可能なプロセッサ読取可能命令をその上に記憶する非一時的プロセッサ読取可能記憶媒体であって、
    前記プロセッサ読取可能命令は、
    前記少なくとも１つのプロセッサに、
    ａ）第１の時刻において、少なくとも第１の基準にしたがって決定された、前記移動局に関係する構成員基地局の第１のリストを取得すること、前記第１のリストにおける前記構成員基地局を決定するための前記第１の基準は、前記移動局の位置を反映する；
    ｂ）その後の第２の時刻において、前記第1の基準にしたがって決定された、前記移動局に関係する構成員基地局の第２のリストを取得すること；
    ｃ）前記移動局が移動したかどうかを、前記構成員基地局における変化を検出することにより決定するために、前記第２のリストに属する前記構成員基地局を、前記第１のリストに属する前記構成員基地局と比較すること；
    ｄ）前記比較することに部分的にもとづいて、特定の信号を捕捉することにおける使用のために、前記以前に取得された位置捕捉補助データの有効性を評価すること；
    をさせるためのコードを具備する、非一時的プロセッサ読取可能記憶媒体。
12. 前記第１と第２のリストに属する前記構成員基地局は、前記移動局によりアクティブに追跡される基地局である、請求項１１の非一時的プロセッサ読取可能記憶媒体。
13. 前記プロセッサ読取可能命令は、さらに、前記少なくとも１つのプロセッサに、少なくとも第２の基準にしたがって決定される、前記移動局に関係する構成員基地局の第３と第４のリストを取得させ、前記第４のリストに属する前記構成員基地局を前記第３のリストに属する前記構成員基地局と比較させるためのコードを具備し、
    前記第３と第４のリストに属する前記構成員基地局を決定するための前記第２の基準も、前記移動局の位置を反映する、請求項１１の非一時的プロセッサ読取可能記憶媒体。
14. 前記第３と第４のリストの構成員基地局は、サービスしている基地局によって前記移動局に与えられ、近接基地局を特定する近接者リストの中の基地局である、請求項１３の非一時的プロセッサ読取可能記憶媒体。
15. 前記プロセッサ読取可能命令は、さらに、前記少なくとも１つのプロセッサに、前記第１と第２のリストに属する前記構成員基地局の比較の結果を、前記第３と第４のリストに属する前記構成員基地局の比較の結果と統合させるためのコードをさらに具備する、請求項１３の非一時的プロセッサ読取可能記憶媒体。

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