JP6324935B2

JP6324935B2 - 自己測位アクセスポイント

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Publication number: JP6324935B2
Application number: JP2015181050A
Authority: JP
Inventors: レオニド・シェインブラット; アーダラン・ヘシュマティ
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2008-06-17
Filing date: 2015-09-14
Publication date: 2018-05-16
Anticipated expiration: 2029-06-17
Also published as: CN102037667A; TW201010480A; JP5313344B2; KR101387234B1; TWI393468B; US20090310593A1; JP2013243711A; CN102037667B; JP2016029804A; EP2294735A1; WO2009155364A1; KR20130054457A; JP2011524725A; US20160365937A1; EP2294735B1; KR20110030592A

Description

移動通信デバイス（以下、移動局）の動作は、時々、トランシーバ基地局（BTS）との質の良い通信リンクを確立できないことによって犠牲になる。これは、特に、高層ビルに囲まれる都会環境にある建物などの閉鎖的な環境において問題である。良い通信リンク獲得の失敗は、移動局の地理的位置を決定する機能など、移動局を通して利用可能なサービスの多くを移動局ユーザーから奪う。移動電話は、以前、デジタル通信システムが地理的エリア内で利用不可能な場合にAMPS（Advanced Mobile Phone Service）アナログシステムの使用を可能にする方法などの代替の通信方法を使用する能力を備えていた。しかし、AMPSシステムでさえ、BTSとの質の悪い通信リンクに影響を受け易い。

無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）は、無線デバイスのユーザーが、インターネットサービスプロバイダ（ISP）によって提供される広域ネットワーク（WAN）を通して無線ネットワークをインターネットに接続するブリッジとして多くの場合動作するアクセスポイント（例えば、ホットスポット）に無線で接続することを可能にする。Wi-Fi（登録商標）ネットワークは、典型的に、例えば、ISPのWANと、アクセスポイントに無線で接続されるWLANデバイスとの間で交換されるデータをクロックする1つ以上の水晶発振器基準クロックを使用する。アクセスポイントの基準クロックは、典型的に、水晶クロックを使用する電圧制御発振器を用いる。基準クロックによって提供される低い位相ノイズおよび周波数安定性は、クライアントデバイスとアクセスポイントとの間の無線通信を確実にするために必要である。それにも関わらず、基準クロックはドリフトし、それは、WLANデバイスの適切な同期化に影響を及ぼす。

最小の基準クロックドリフトおよびWLAN基準クロックのために適切に維持される絶対時間を確実にする必要性が存在する。これらの要求は、特に、モバイル電話などのモバイルデバイスにとって、それらがホットスポットを通してアドホックネットワークと適切に同期化することを可能にするために重要である。

最近、無線ローカルエリアネットワークにアクセスする性能を備えた電話が開発されている。加えて、所有物、人（従業員を含む）などの位置を確認することは、特に、それがモバイル電話の媒体を通した実行に関わる場合、過去数年にわたって重要性を増す事項となっている。いくつかの技術が利用可能であり、別のネットワークベースの解法に加えて、衛星測位システム（SPS）、近接方法と伝播、および到着時間測定の使用等が移動局の位置決定のために提案されている。本明細書で使用されるように、移動局（MS）は、携帯または別の無線通信デバイス、パーソナル通信システム（PCS）デバイス、パーソナルナビゲーションデバイス、ラップトップまたはSPS信号を受信および処理することが可能な別の適切なモバイルデバイスのようなデバイスを指す。「移動局」という用語は、また、衛星信号受信、アシスタンスデータ受信、および／または位置関連処理がデバイスまたはPNDで発生するか否かに関らず、短距離無線、赤外線、有線接続または別の接続などによって、パーソナルナビゲーションデバイス（PND）と通信するデバイスを包含することを意図する。また、「移動局」は、衛星信号受信、アシスタンスデータ受信、および／または位置関連処理が、デバイス、サーバ、またはネットワークと関連付けられた別のデバイスで発生するか否かに関らず、インターネット、Wi-Fi、または別のネットワークを介してなど、サーバと通信することが可能である無線通信デバイス、コンピュータ、ラップトップなどを含むすべてのデバイスを包含することを意図する。上記の任意の実行可能な組み合わせも、また、「移動局」と考慮される。

フィンガープリンティングは、移動局の位置を決定するための1つのアプローチを提供する。信号送信エリアの様々な領域に関連付けられた無線周波数信号の特性がデータベースに集められる。領域に対する信号特性の各グルーピングはフィンガープリントとして知られている。典型的に、移動局の位置は、移動局によって集められたRFデータサンプルをデータベース内のフィンガープリントと比較することによって決定される。移動局の位置は、RFデータサンプルへの最大相関のフィンガープリントデータポイントに対応するエリア内に位置するように決定される。

受信信号強度（received signal strength intensity：RSSI）は、ネットワークプランニングおよびフィンガープリンティングに関連して使用されている。無線ネットワークのサンプルポイントは、異なるサイトロケーションから集められる。各サンプルポイントは、Wi-Fiネットワーク（IEEE 802.11 a/b/g）、WiMAX（登録商標）ネットワーク（IEEE 802.16）内の人、資産、機器などの位置追跡のためにデータベースに記憶される関連マップ座標と共に、RSSIデータを含む。これらのネットワークは、フィールドデータ（例えば、RSSIデータ）を記録するためのアプリケーションプログラムと関連して、位置決定を計算し、クライアントデバイス（すなわち、ラップトップコンピュータ、携帯情報端末（PDA）、Wi-Fiタグなど）と相互作用するサーバ上で動くプログラムを使用する。返えされた位置決定データは、クライアントデバイスの速度、ヘッディング、ビルディングフロア（building floor）、グリッド位置を含む。より大きいスケールのアプリケーションに対しては、移動電話のロケーションは、いくつかのアクセスポイントから測定されるデータと関連して実行される三辺測量のRSSI測定を使用して決定される。

WLAN基地局（IEEE 802.11ネットワーク用のアクセスポイントとも呼ばれる）が移動局の位置決定と関連して使用される場合、署名ベースの方法を除いて、基地局ロケーションの正確な情報が、前に記述された位置決定方法論の多くを使用することに関連して必要である。実際、アクセスポイント測位の知識は、移動局の機能全体に深い影響を及ぼす。重要な考慮は、パケットネットワークにおけるパケット情報の受信に関連して、正確なタイミング情報および同期化に集中する。

そうではない不適切または利用不可能なBTSとの通信リンクの状況であっても、正確で同期化されたタイミングを移動局に提供する必要性がある。

図1は、アクセスポイントの同期化に関連して、カルマンフィルタ（Kalman Filter）を実施するシステムのブロック図を示す。図2は、インターネットを通して受信されるNTP時間信号と関連して、アクセスポイントクロックの較正およびアクセスポイント時間信号の同期化において、再帰形フィルタの動作を示すフローチャートを示す。図3は、移動局の位置決定およびナビゲーションのウェブサイトを用いるシステムの図を示す。参照番号は繰り越されている。

発明の詳細な説明

本明細書では、移動局の一次通信リソースを利用するBTSとの無線通信リンクが利用不可能または適切でない場合において、タイミング同期化を可能にし、移動局についての正確なタイミング情報を獲得するための方法論が提供される。これに関係して、Wi-Fi（例えば、IEEE 802.11）、もしくは、WLANまたはパーソナルエリアネットワーク（PAN）基地局へのブルートゥース接続を使用する二次通信リンクは、インターネットプロトコル（IP）を使用したインターネットへの接続を頼りとされる。本明細書全体を通して、Wi-Fiおよび802.11は交換可能に考慮および使用される。デュアルデジタルおよびAMPS性能を有する移動局が企図されており、本明細書の開示から利益を得るであろう。

アクセスポイント（例えば、デジタル加入者ライン（DSL）モデムおよびDSLポートおよび／またはケーブルモデムを含む）に位置される内部基準クロックがドリフトしやすいと仮定すると、適切なクロックタイミングを維持するための1つの方法は、クロックを信頼性のある外部の時間ソースと同期化することを含む。

アクセスポイントクロックのための正確なタイミング同期化は、ネットワーク時間プロトコル（NTP）を実施するサーバに接続されるISPのWANからアクセスポイントを通して受信されるタイミング情報から引き出される。NTPは、協定世界時（Coordinated Universal Time：UTC）時間スケールでマズロ（Marzullo）のアルゴリズムを使用し、それは、うるう秒などの特性に対するサポートを含む。NTPバージョン4（NTPv4）は、インターネットを通して時間を10ミリ秒以内に維持するために示されている。さらに、NTPは、ローカルエリアネットワーク上で実行するいくつかの例において200ミリ秒またはそれ未満の精密度を達成することができる。NTPは、クロック層の階層式システムを使用して実施される。階層レベルは、基準クロックおよび関連付けられた正確度（associated accuracy）から、階層方式における距離を定義する。層1デバイスでのタイミングドリフトは、別の層のそれよりも少ない。それにも関らず、ドリフトは、様々なクロック層レベルからタイミング情報をソースする際に結果として生じる。

無線リンクによって802.11ネットワークアクセスポイントに接続される移動局の適切な機能性を確立することに関係して、インターネットを通して提供される正確な時間とアクセスポイントクロック発振器との同期化が生じる。

技術は、参照により本明細書に組み込まれる、「カルマンフィルタによるGPS受信機クロックオフセットの実時間推定（Real Time Estimation of GPS Receiver Clock Offset by the Kalman Filter）」と題する第17回機械工学国際会議の会報COBEM 2003において2003年にE.Filho, H.KugaおよびR.Lopesによって開示されたそれらのようなクロック誤差（clock error）を模範にするように使用される。

Filho、KugaおよびLopesによって開示され、上に参照されたように、カルマンフィルタのような再帰形フィルタ（recursive filter）がクロックを同期化するために使用される。従って、そのようなフィルタは、アクセスポイントクロックを、インターネットを通して提供されるNTP時間と同期化するために使用される。カルマンフィルタは、再帰形解法が利用可能である一連の数学方程式として実時間状態推定問題を表す。結果として、カルマンフィルタは、以前の時間ステップおよび現在の推定から現在の状態を推定する再帰形推定器である。それは、予測位相（predict phase）およびアップデート位相（update phase）を使用する。予測位相は、現在の時間ステップでの状態の推定を生成するために、以前の時間ステップからの状態推定を使用する。アップデート位相において、現在の時間ステップでの測定情報は、再度、現在の時間ステップのために、より良い正確性を有することを意図する新しい状態推定に到着するために、この予測をより精密にするために使用される。

時間ｋにおいて、NTPクロック信号の真の状態x_kの観測（または測定）y_kは、以下に従って求められる。

y_k = H_kx_k + ν_k
ここで、ν_k＝N（0, R_k（t））である。

H_kは、各時間ステップｋに対するm x n観測行列であり、以前の状態x_k‐1に状態遷移モデルを提供する。従って、これは、真の状態スペースを観測されたスペースにマップする。

ν_kは観測白雑音（observation white noise）である。これは、ゼロ平均および共分散行列R_k（t）を備えるガウス分布（Gaussian distribution）を有すると仮定される。

予測された状態は以下のように定義される。

ここにおいて、共分散行列PおよびFは、前の状態に適用された状態遷移モデルである。タイミングパルスの到達時間の間の差を計算することによって、外部ソースのタイミングドリフトが計算されうる。これは、以下のようなアップデート平衡状態（update equations state）モデルに反映される。

ここにおいて、Δ_kは、前の測定された状態から決定された予測状態が現在の測定された状態と異なる分の測定残余を表す。

カルマンフィルタを実施するシステムのブロック図を示す図1を参照すると、NTPサーバ4からの時間信号は、インターネットを使用するISPのWAN 6を通して送信される。アクセスポイント12の入力10は、時間信号を受信し、時間信号の予測状態を決定するフィルタセクション14にそれを入力する。フィルタセクション14および16は、集合的にカルマンフィルタを形成する。フィルタセクション16は、フィルタセクション14への測定残余のフィードバックに対するアップデート平衡状態を決定する。このプロセスは続き、アクセスポイントの内部周波数ソース18（例えば、水晶発振器）と、インターネットを通して受信されるクロッキング信号との同期化のために、連続的により良いクロックパルス予測であると意図されるものに帰着する。結果において、アクセスポイントの周波数ソース18（またはクロック）は自己測位である。時々、フィルタセクション14からのフィルタ出力17は、フィルタセクション16を介したフィードバックからの貢献と共に、プロセッサ22を用いて、トランシーバ20を通して信号をクロックする内部の周波数ソース18を較正するために使用される。この較正は連続的に発生する。

あるいは、プロセッサ22はハードウェアデバイスを表す。効率的なNTP時間ソースはWLANアクセスポイントで効率的に提供され、それによって、特に、一次ネットワークとの接続が不可能であり、アンテナ24を通してアクセスポイント12に接続するデバイスを含む通信に対してWi-Fiネットワークが頼られる場合において、適切な移動局の機能性を可能にする。

図2は、アクセスポイントクロックの較正、およびアクセスポイント時間信号とインターネットを通して受信されるNTP時間信号との同期における再帰形フィルタの動作を示すフローチャートである。受信されたネットワーク時間信号は、フィルタ出力と入力との差がゼロになるまで、閉ループフィルタにかけられる。アクセスポイントクロックは、この情報に基づいて較正される。この方法論は、新たに受信されるネットワーク時間信号がフィルタに入力されると継続する。

例えば、符号分割多元接続（CDMA）、広帯域符号分割多元接続（WCDMA（登録商標））、時分割多元接続（TDMA）、汎ヨーロッパデジタル移動通信システム（GSM（登録商標））、AMPS、周波数分割多元接続（FDMA）などを使用する一次（primary）通信方法論介して通信リンクが実行できないという事実にも関わらず、移動局が、例えば建物内のアクセスポイントにWi-Fiリンクを介してひとたび接続すると、相当量の機能性が移動局に再度記憶される。この機能性は、アクセスポイントクロックの実時間およびタイミングドリフトの高められた知識をも可能にする前述の同期化方式を用いて大いに高められる。例えば、移動局の位置決定および移動局を用いるナビゲーションは、いくつかの方法を使用する前述のカルマンフィルタリング方式の使用を通して獲得される実タイミングの同期化および知識を通して大いに容易にされる。移動局が固定ロケーションアクセスポイントを通して通信リンクを確立したと仮定すると、移動局のロケーション位置は、アクセスポイントのそれとして近似される。あるいは、移動局の位置は、到着時間、RSSIなどの方法を使用して決定される。また、あるいは、移動局の位置は、アクセスポイント自体が移動であり固定されていない場合を含めて前述の方法を使用して決定される。

いくつかの態様において、移動局の位置決定およびモバイルナビゲーション要求は、アクセスポイントへのインターネットまたはイントラネット接続を通して集められるデータに基づいてプログラムがナビゲーションおよび位置決定を行うウェブサイトに、ナビゲーション関連要求を向けることに関して処理される。

アクセスポイントを通るエントリは、選択されたユーザーにのみ提供されうる。例えば、所与の電話サービス（例えば、Verizon（商標登録）、Sprint（商標登録）など）への加入者は、アクセスポイントを通してWANに接続できることができる唯一の加入者である。802.11ネットワークは、従来の請求メカニズムから移動局オフラインを引くため、802.11ネットワークに関連したサービスに対する請求は、アドホックサービス要求、サービスのパッケージに対する月額料金などに基づいて、様々な方法を使用して発生する。あるいは、アクセスポイントを通る接続は、様々な要素に基づいて、仮想プライベートネットワークに確立される。

音声および別のデータ通信は、前述のカルマンフィルタリング方式によってさらに容易にされるため、インターネットを使用するアクセスポイントへのWi-Fi接続を使用して実行される。加えて、ハンドオフ方式は、そのネットワークとの無線通信が利用可能になると、利用中の呼を一次通信ネットワークに切り替えるために使用される。

いくつかの態様において、移動局のための位置決定は到達時間（TOA）レンジ（ranging）に基づいて発生し、アクセスポイントから既知の時間に送信された既知の信号の移動局受信機における到達時間が測定される。既知の信号の到達時間と送信された時間との差（すなわち、伝播時間）は、信号放出器と基地局受信機との信号伝播距離（すなわち、放出器-受信機領域）を獲得するために、光速で乗算される。移動局の位置は、既知のロケーションにあるアクセスポイントの複数の信号放出器から同報される信号の伝播時間を測定することに関連して決定される。各信号放出器と移動局受信機との信号伝播距離は一般に擬似レンジ（pseudo range）と呼ばれる。3つのそのような擬似レンジは、3つの連立方程式で決定される3つの未知の位置座標を提供し、それによって、移動局の位置が、三辺測量を使用する周知の方法によって決定されることを可能にする。

BTSへのアクティブリンクを有する移動局によって実行される多くの機能は、その付帯機能の多くを有するVoIP（Voice-Over Internet Protocol）などの802.11ネットワークに接続された移動局によって実行される。図1に関して、移動局15内のプロセッサ（図示されない）は、移動局15に、一次ネットワークへの接続性が利用不可能な場合に、BTSを含む一次ネットワークを通る動作からWi-Fiを使用する二次ネットワークを通る動作にその機能性を変更させる。加えて、このプロセッサ（図示されない）は、移動局15と一次ネットワークとの適切な通信リンクの確立を受けて、移動局15を、一次ネットワークを通る機能性にシフトしうる。さらに、移動局の位置決定およびナビゲーションサービスは、前述と関連する移動局を通して提供される。

一態様において、移動局の位置は、それが接続されるアクセスポイントの既知の固定位置のそれと同じであると仮定されるが、万一、基地局が2つ以上のアクセスポイントから信号を受信する場合、移動局との最大受信信号強度リンクを有するアクセスポイントのロケーションは、移動局の位置を示すものとして使用される。さらに、移動した距離を確かめるために送信電力の知識が請われ、それによって、移動局を、アクセスポイントのロケーションの周りの、移動した距離に等しい半径の円に配置する。

別の態様において、移動局の位置は、周知の位置決定技術（例えば、三辺測量および／または三角測量）を使用し、複数のアクセスポイントに関係する信号解析に関連して決定される。

位置決定およびナビゲーション要求は、移動局の外部リソースを使用する解析を要求する。結果として、万一、位置またはナビゲーション要求が、その一次ネットワークと接続していない移動局から実行される場合、その要求は、アクセスポイントがそれを通して接続を提供するインターネット（インターネットは仮想プライベートネットワーク（VPN）を含む）、イントラネット、またはATMを使用するアクセスポイントを通して処理される。例えば、移動局からの関連信号データは、インターネットプロトコル（IP）アドレスに転送される。

図3は、移動局の位置決定およびナビゲーションのためにウェブサイトを用いるシステムの図を示す。一次無線通信ネットワーク32よりむしろ二次ネットワーク30と通信している移動局15に関して、移動局15が、前に議論された方法の1つに従って二次ネットワーク30と同期化されていると仮定すると、関連信号データ（例えば、RSSI、TOA情報など）は、アクセスポイント12を通るインターネット、イントラネット、および／またはATMを介して宛先IPアドレスに転送される。宛先IPアドレスは、位置決定またはナビゲーション要求（すなわち、指定された目的地と決定されたロケーションまたは位置との間を移動するための段階的な方向）の処理専用のサーバ36のアドレスである。サーバ36は、アクセスポイント12を通る二次ネットワーク30を介して位置決定またはナビゲーション要求に応答し、および／または、それは、移動局15が一次ネットワーク32との接続を再度確立する場合には、BTS 42を使用する一次ネットワーク32を通して応答する。加えて、通信センタ48は、衛星50を介した衛星通信が二次ネットワーク30および一次ネットワーク32を伴う通信を補うことを可能にする。さらに、サーバ36は、移動局の特徴要求、および移動局15に提供されるサービスに対する請求の態様を処理する。

位置およびナビゲーション決定は、アクセスポイント12へのデータの転送を通して、サーバ36で実行されている移動局で受信される信号、または移動局から受信される信号の解析を用いて、RSSI、フィンガープリント、三辺測量、三角測量などを使用することに関連して行われる。本明細書に記述される位置決定技術は、無線広域ネットワーク（WWAN）、無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）、無線パーソナルエリアネットワーク（WPAN）などの様々な無線通信ネットワークに使用されうる。「ネットワーク」および「システム」という用語はしばしば交換可能に使用される。WWANは、符号分割多元接続（CDMA）ネットワーク、時分割多元接続（TDMA）ネットワーク、周波数分割多元接続（FDMA）ネットワーク、直交周波数分割多元接続（OFDMA）ネットワーク、単一キャリア周波数分割多元接続（SC-FDMA）ネットワークなどである。CDMAネットワークは、cdma2000、広帯域CDMA （W-CDMA（登録商標））などの1つ以上の無線アクセステクノロジー（RAT）を実施する。Cdma2000は、IS-95、IS-2000、およびIS-856標準を含む。TDMAネットワークは、汎ヨーロッパデジタル移動通信システム（GSM）、デジタル先進移動電話システム（D-AMPS）、またはいくつかの別のRATを実施する。GSMおよびW-CDMAは、「第3世代パートナーシッププロジェクト」（3GPP）という名称の団体からの文書に記述される。Cdma2000は、「第3世代パートナーシッププロジェクト2」（3GPP2）という名称の団体からの文書に記述される。3GPPおよび3GPP2の文書は公に入手可能である。WLANはIEEE 802.11xネットワークであり、 WPANはブルートゥースネットワーク、IEEE 802.15x、またはいくつかの別のタイプのネットワークである。この技術は、また、WWAN、WLAN、および／またはWPANの任意の組み合わせに使用されうる。

本明細書に記述される方法および装置は、アメリカの全地球測位システム（GPS）、ロシアのグロナス（GLONASS）システム、ヨーロッパのガリレオ（Galilieo）システム、衛星システムの組み合わせから衛星を使用する任意のシステム、または、将来に開発される任意の衛星システムなどの様々な衛星測位システム（SPS）と共に使用される。SPSという用語の使用は、全地球測位システム（GPS）、ガリレオ、グロナス、ナブスタ（NAVSTAR）、GNSS、それらのシステムの組み合わせから衛星を使用するシステム、または、将来に開発される任意のSPSを含むことを企図する。全体を通して使用されるように、SPSは、また、擬似衛星システムを含むと理解されるであろう。

さらに、開示された方法および装置は、擬似衛星または衛星と擬似衛星との組み合わせを利用する測位決定システムと共に使用されうる。擬似衛星は、GPS時間と同期化されうるL帯域（または別の周波数）キャリア信号上で変調されるPNコードまたは別のレンジングコード（GPSまたはCDMA携帯信号に類似する）を同報する地上ベースの送信機である。そのような送信機の各々は、遠隔の受信機による識別子を可能するように一意的なPNコードが割り当てられる。擬似衛星は、軌道衛星からのGPS信号が、例えば、トンネル、鉱山、建物、都市のビルの谷間、または別の閉鎖的なエリアなどにおいて利用不可能な状況において有益である。擬似衛星の別の実施形態は無線ビーコンとして知られている。「衛星」という用語は、本明細書で使用されるように、擬似衛星、擬似衛星の均等物、および、考えられる別のものを包含することを意図する。「SPS信号」という用語は、本明細書で使用されるように、擬似衛星または擬似衛星の均等物からのSPSのような信号を包含することを意図する。

本明細書に記述された方法論は、アプリケーションに依存して、様々な方法によって実施される。例えば、これらの方法論は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアまたはそれらの組み合わせに実施される。ファームウェアおよび／またはソフトウエァ実施の場合、方法論は、本明細書に記述された機能を実行するモジュール（例えば、手順、機能など）で実施される。実体的に命令を組み込んだ任意の機械読み取り可能媒体は、本明細書に記述された方法論を実施する際に使用される。メモリは、プロセッサ内、またはプロセッサの外で実施される。本明細書に使用されるように、「メモリ」という用語は、任意のタイプの長期、短期、揮発性、不揮発性、または別のメモリを指し、メモリのあらゆる特定のタイプまたはメモリが記憶される媒体のタイプに限定されない。

1つ以上の例示的な態様において、記述された機能はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせで実施される。ソフトウェアで実施された場合、その機能はコンピュータ読み取り可能媒体上の1つ以上の命令またはコードとして記憶または送信される。コンピュータ読み取り可能媒体は、コンピュータ記憶媒体と、ある箇所から別の箇所へのコンピュータプログラム移送を容易にする任意の媒体を含む通信媒体との両方を含む。記憶媒体はコンピュータによりアクセスされることができる任意の利用可能な媒体である。それに制限されない例として、そのようなコンピュータ読み取り可能媒体はRAM、ROM、EEPROM（登録商標）、CD-ROMまたは他の光学ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶デバイス、もしくはコンピュータによってアクセスされることができ、命令やデータ構造形で所望のプログラムコードを運んだり記憶したりするために使用される任意の別媒体を備える。また、任意の接続は適切にコンピュータ読み取り可能媒体と呼ばれる。例えば、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、撚線対、デジタル加入者回線（DSL）、または赤外線、無線、マイクロ波などの無線テクノロジーを使用してウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースからソフトウェアが送信されると、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、撚線対、DSL、または赤外線、無線、マイクロ無線などの無線テクノロジーは媒体の定義に含まれる。ディスク（disk）とディスク（disc）は、本明細書で使用されているように、コンパクトディスク（CD）、レーザーディスク（登録商標）、光ディスク、デジタルビデオディスク（DVD）、フロッピー（登録商標）ディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスクを含む。ディスク（disk）は通常磁気作用によってデータを再生し、ディスク（disc）はレーザーで光学的にデータを再生する。上記の組み合わせもコンピュータ読み取り可能媒体の範囲に含まれるべきである。

記述は特定の態様に関連して示されたが、これらの実施形態が単に原理およびアプリケーションの例証に過ぎないことは理解されるべきである。例えば、前述のものは、ソフトウェアにおいて完全に実施されているとして企図される。従って、多くの修正が例示的な実施形態に対して行われうること、および、別の配置が添付請求項によって定義されるような精神よび範囲から逸脱することなく考案されうることは理解されるべきである。例えば、前述のものは、ソフトウェアにおいて完全に実施されているとして企図される。
以下に、本願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
ローカルクロックタイミング信号を発生するための発振器を備えるクロックと；
前記クロックに結合された閉ループ予測フィルタと、なお、前記閉ループ予測フィルタは、ネットワークソースからネットワークタイミング信号を受信し、受信した前記ネットワークタイミング信号、受信した前記ネットワークタイミング信号の計算された時間差、及び、以前に予測されたネットワークタイミング信号に基づくフィードバックに基づいて現在のネットワークタイミング信号を再帰的に予測する；
前記ローカルクロックタイミング信号と前記受信された前記ネットワークタイミング信号との同期を維持するために、前記再帰的に予測された現在のネットワークタイミング信号に基づいて前記クロックの前記発振器を較正するプロセッサと；
を備える、無線ネットワークのためのアクセスポイント。
［２］
前記フィルタは、さらに、前記ネットワークタイミング信号から、前記クロックタイミング信号のタイミングオフセットを出力することが可能である、［２］に記載のアクセスポイント。
［３］
前記予測フィルタはカルマンフィルタを備える、［１］に記載のアクセスポイント。
［４］
前記ネットワークは広域ネットワークを備える、［１］に記載のアクセスポイント。
［５］
前記ネットワークから受信される前記ネットワークタイミング信号は、ネットワーク時間プロトコルを実施するサーバによって発生される、［１］に記載のアクセスポイント。
［６］
前記プロセッサは、ハードウェアを介して前記クロックを較正することが可能である、［１］に記載のアクセスポイント。
［７］
前記プロセッサは、ソフトウェアを介して前記クロックを較正することが可能である、［１］に記載のアクセスポイント。
［８］
前記ネットワークタイミング信号は、衛星測位システムによって発生されるタイミング信号と同期化される、［１］に記載のアクセスポイント。
［９］
前記衛星測位システムは、GPS、ガリレオ、グロナス、ナブスタ、GNSS、またはそれらの組み合わせを備える、［８］に記載のアクセスポイント。
［１０］
無線ネットワークアクセスポイントを同期化する方法であって：
衛星測位システムの時間ソースからネットワークタイミング信号を受信することと；
前記ネットワークタイミング信号を閉ループカルマンフィルタリングすることと、なお、前記閉ループカルマンフィルタリングすることは、受信した前記ネットワークタイミング信号、受信した前記ネットワークタイミング信号の計算された時間差、及び、以前に予測されたネットワークタイミング信号に基づくフィードバックに基づいて現在のネットワークタイミング信号を再帰的に予測することを備える；
前記無線ネットワークアクセスポイントのローカルクロックタイミング信号と前記受信された前記ネットワークタイミング信号との同期を維持するために、前記再帰的に予測された現在のネットワークタイミング信号に基づいて、無線アクセスポイントのクロックの発振器を較正することと；
を備える方法。
［１１］
前記タイミング信号は、ネットワーク時間プロトコルを実施するソースによって発生される、［１０］に記載の方法。
［１２］
コンピュータプログラムを格納するコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータプログラムは、プロセッサによって、
ネットワークソースから受信されたネットワークタイミング信号を表すデータをカルマンフィルタリングして、前記受信したネットワークタイミング信号、前記受信した前記ネットワークタイミング信号の計算された時間差、及び、以前に予測されたネットワークタイミング信号に基づくフィードバックに基づいて現在のネットワークタイミング信号を再帰的に予測し、
前記再帰的に予測された現在のネットワークタイミング信号に基づいて、無線アクセスポイントの周波数ソースの発振器に対する較正データを決定する、
ための命令を備える、コンピュータ可読記憶媒体。
［１３］
前記タイミング信号は、衛星測位システムからソースされる、［１２］に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
［１４］
前記衛星測位システムは、GPS、ガリレオ、グロナス、ナブスタ、GNSS、またはそれらの組み合わせから成る、［１３］に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
［１５］
二次ネットワークを通してサービスを獲得するためのシステムであって、
インターネットに結合されたネットワークのためのWi-Fiアクセスポイントと、なお、前記Wi-Fiアクセスポイントはローカルクロックタイミング信号を発生する発振器を備えるクロック、及び前記クロックに結合された閉ループ予測フィルタを含み、前記フィルタは、前記インターネットを介して前記二次ネットワークからネットワークタイミング信号を受信し、前記受信したネットワークタイミング信号、前記受信した前記ネットワークタイミング信号の計算された時間差、及び、以前に予測されたネットワークタイミング信号に基づくフィードバックに基づいて現在のネットワークタイミング信号を再帰的に予測する;
前記ローカルクロックタイミング信号と前記二次ネットワークから受信されるタイミング信号との同期を維持するために、前記再帰的に予測された現在のネットワークタイミング信号に基づいて前記クロックの前記発振器を較正し、音声およびデータ情報を前記二次ネットワークから、および前記二次ネットワークに転送するプロセッサと；
を備える、システム。
［１６］
前記プロセッサは、前記音声およびデータ情報を、無線トランシーバを有する移動局に転送することが可能である、［１５］に記載のシステム。
［１７］
請求、機能へのアクセス決定、移動局測位、ナビゲーション案内、またはそれらの組み合わせを備える情報を計算するためのサーバをさらに備え、前記サーバは、移動局測位要求、移動局ナビゲーション要求、またはそれらの組み合わせを備える移動局からの要求を受信することが可能である、［１６に記載のシステム。
［１８］
前記フィルタはカルマンフィルタを備える、［１５］に記載のシステム。
［１９］
前記ネットワークは広域ネットワークを備える、［１５］に記載のシステム。
［２０］
前記サーバは前記インターネットを通してアクセス可能である、［１７］に記載のシステム。
［２１］
無線アクセスをネットワークに提供するためのアクセスポイント手段であって、
ローカルクロックタイミング信号を発生するための発振器を備えるクロックと；
前記クロックに結合された再帰形予測フィルタ手段と、なお、前記再帰形予測フィルタ手段は、インターネットを介してネットワークソースからネットワークタイミング信号を受信し、前記受信したネットワークタイミング信号、前記受信した前記ネットワークタイミング信号の計算された時間差、及び、以前に予測されたネットワークタイミング信号に基づくフィードバックに基づいて現在のネットワークタイミング信号を再帰的に予測することが可能である;
前記ローカルクロックタイミング信号と前記受信されたタイミング信号との同期を維持するために、前記再帰的に予測された現在のネットワークタイミング信号に基づいて前記クロックの前記発振器を較正することが可能であるプロセッサと；
を備える、アクセスポイント手段。

Claims

アクセスポイントであって、
ローカルクロックタイミング信号を発生するためのクロックと；
前記クロックに結合された閉ループフィルタと、なお、前記閉ループフィルタは、ソースからタイミング信号を受信し、受信した前記タイミング信号及び以前に予測されたタイミング信号に基づくフィードバックに基づいて現在のタイミング信号を予測する、ここにおいて、前記ソースは、前記アクセスポイントの外部の時間ソースである；
前記ローカルクロックタイミング信号と前記受信されたタイミング信号との同期を維持するために、前記予測された現在のタイミング信号に基づいて、前記クロックを較正するプロセッサと；
を備えるアクセスポイント。
前記閉ループフィルタは、予測フィルタを備える、請求項１に記載のアクセスポイント。
前記予測フィルタはカルマンフィルタを備える、請求項２に記載のアクセスポイント。
前記閉ループフィルタは前記現在のタイミング信号を再帰的に予測可能である、請求項１に記載のアクセスポイント。
前記タイミング信号はネットワーク時間プロトコルに基づいて発生される、請求項１に記載のアクセスポイント。
前記プロセッサは、ハードウェアを介して前記クロックを較正することが可能である、請求項1に記載のアクセスポイント。
前記プロセッサは、ソフトウェアを介して前記クロックを較正することが可能である、請求項1に記載のアクセスポイント。
前記ソースは１つ以上の衛星または擬似衛星を備える、請求項１に記載のアクセスポイント。
前記１つ以上の衛星は、GPS、ガリレオ、グロナス、ナブスタまたはGNSSのうちの少なくとも１つを備える衛星測位システムを備える、請求項8に記載のアクセスポイント。
無線アクセスポイントを同期化する方法であって：
ローカルクロックタイミング信号を発生することと；
少なくとも閉ループフィルタを介して、ソースから受信したタイミング信号を処理することと、ここにおいて、前記ソースは、前記無線アクセスポイントの外部の時間ソースである；
受信された前記タイミング信号及び以前に予測されたタイミング信号に基づくフィードバックに基づいて現在のタイミング信号を予測することと；
前記ローカルクロックタイミング信号と前記受信されたタイミング信号との同期を維持するために、前記予測された現在のタイミング信号に基づいて、前記クロックを較正することと；
を備える方法。
命令を記憶するコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令はプロセッサによって、
ローカルクロックタイミング信号を生成し；
少なくとも閉ループフィルタを介して、ソースから受信したタイミング信号を処理し、ここにおいて、前記ソースは、アクセスポイントの外部の時間ソースである；
受信された前記タイミング信号及び以前に予測されたタイミング信号に基づくフィードバックに基づいて現在のタイミング信号を予測し；
前記ローカルクロックタイミング信号と前記受信されたタイミング信号との同期を維持するために、前記予測された現在のタイミング信号に基づいて、前記アクセスポイントのクロックを較正する；
ように実行可能である、コンピュータ可読記憶媒体。
前記ソースは１つ以上の衛星または擬似衛星を備える、請求項１１に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
前記１つ以上の衛星は、GPS、ガリレオ、グロナス、ナブスタまたはGNSSのうちの少なくとも１つを備える衛星測位システム備える、請求項１２に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
アクセスポイントであって、
ローカルクロックタイミング信号を発生するための手段と；
ソースからタイミング信号を受信するための手段と、ここにおいて、前記ソースは、前記アクセスポイントの外部の時間ソースである；
受信された前記タイミング信号及び以前に予測されたタイミング信号に基づくフィードバックに基づいて現在のタイミング信号を予測するための手段と；
前記ローカルクロックタイミング信号と前記受信されたタイミング信号との同期を維持するために、前記予測された現在のタイミング信号に基づいて、前記アクセスポイントのクロックを較正するための手段と；
を備えるアクセスポイント。
前記現在のタイミング信号を予測するための手段は閉ループ予測フィルタを備える、請求項１４に記載のアクセスポイント。
前記ソースは１つ以上の衛星または擬似衛星を備える、請求項１４に記載のアクセスポイント。