JP7467774B2

JP7467774B2 - Ｇｎｓｓシュードライトデータを識別するための方法、装置、および関連デバイス

Info

Publication number: JP7467774B2
Application number: JP2023525102A
Authority: JP
Inventors: ▲継▼▲紅▼ 李; ▲楽▼ 葛; 照根尹; ▲揚▼ 谷
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2020-10-29
Filing date: 2021-10-26
Publication date: 2024-04-15
Anticipated expiration: 2041-10-26
Also published as: CN114430292B; EP4220991A1; JP2023549065A; CN114430292A; WO2022089405A1; EP4220991A4; US20240077621A1

Description

本出願は、通信分野に関し、特に、GNSSシュードライトデータを識別するための方法、装置、および関連デバイスに関する。

全地球航法衛星システム（Global Navigation Satellite System、GNSS）は、測位および時間情報のサービスをユーザに提供することができる。

GNSSは、地上局、GNSS衛星およびGNSS受信機を含む。地上局は、監視する役割を果たす。地上局は、GNSS衛星の信号を受信して測定し、GNSS衛星の動作軌道を計算し、GNSS衛星の動作軌道情報をGNSS衛星に送信することで、GNSS衛星が情報を再ブロードキャストする。GNSS衛星は、信号を地上にブロードキャストする役割を果たす。GNSS受信機は、GNSS衛星によってブロードキャストされた信号を受信し、GNSS衛星の信号からGNSS衛星のエフェメライドやアルマナックなどの情報を取得するように構成される。具体的には、GNSS受信機は、4つのGNSS衛星から4つの3次元座標を取得し、以下の連立方程式に基づいてGNSS受信機の位置および時点に関する情報を取得する。
（（x－x1）²＋（y－y1）²＋（z－z1）²）^1／2＋c×t＝r1、
（（x－x2）²＋（y－y2）²＋（z－z2）²）^1／2＋c×t＝r2、
（（x－x3）²＋（y－y3）²＋（z－z3）²）^1／2＋c×t＝r3、および
（（x－x4）²＋（y－y4）²＋（z－z4）²）^1／2＋c×t＝r4である。

GNSS受信機の位置座標は（x、y、z）である。4つのGNSS衛星の位置座標は（xn、yn、zn）であり、n＝1、2、3、4である。GNSS衛星からGNSS受信機までの距離は、r1、r2、r3、r4である。ここで、cは光速、tはクロックバイアスである。前述の連立方程式に基づいて、GNSS受信機は、GNSS受信機の3次元座標およびクロックバイアスtを取得し得る。GNSS受信機は、クロックバイアスtを使用してGNSS受信機の時点を補正することにより、GNSS受信機の時点をGNSS衛星の時点に同期させることができる。

GNSS受信機によって出力されたtが不正確である場合、GNSS受信機がインストールされたアクセスネットワークデバイスは、GNSS衛星との時間同期を正確に実行することができない。GNSS擬似衛星（略してGNSSシュードライト）は、再生またはマスカレーディングを通じて擬似エフェメリスまたはアルマナックをGNSS受信機に提供する。その結果、アクセスネットワークデバイスは、エフェメリスまたはアルマナックがGNSSシュードライトによって送信されたと決定することができず、したがって、対応する保護を実行することができない。

本出願は、GNSSシュードライトデータを識別するために、GNSSシュードライトデータを識別するための方法、装置、および関連デバイスを提供する。

本出願の第1の態様は、GNSSシュードライトデータを識別するための方法を提供する。

本方法は、ターゲットデバイスが、アクセスネットワークデバイスによって送信された第1のデータを受信するステップであって、第1のデータが、第1のエフェメリス情報および／または第1のアルマナック情報を含む、ステップを含む。ターゲットデバイスは、複数の第1のデータに基づいて異常な第1のデータを決定し、複数の第1のデータは異常な第1のデータを含み、複数の第1のデータは、ターゲットデバイスによって複数のアクセスネットワークデバイスから取得され、複数の第1のデータにおける複数の第1のエフェメリス情報および／または複数の第1のアルマナック情報は、第1の衛星に対応する。複数の第1のデータにおける各第1のデータは、第1の衛星の第1のエフェメリス情報および／または第1のアルマナック情報を含む。アクセスネットワークデバイスには、衛星カード、すなわちGNSS受信機が設置される。同じGNSS衛星によって送信されるエフェメリスまたはアルマナックは、適時性および周期性を有し、異なるGNSS衛星については規則性がない。GNSSシュードライトがGNSS衛星の適時性および周期性を模倣することは非常に困難である。したがって、ターゲットデバイスは、複数のアクセスネットワークデバイスによって送信された複数の第1のエフェメリス情報および／または複数の第1のアルマナック情報を使用することによって、第1のエフェメリス情報および／または第1のアルマナック情報が異常である、すなわち、異常な第1のデータを決定し得る。異常な第1のデータは、GNSSシュードライトデータであってもよい。したがって、対応する保護のための基礎が提供される。

第1の態様の任意選択の方式では、第1のエフェメリス情報および／または第1のアルマナック情報は、ハッシュ関数を使用することにより、第2のエフェメリス情報および／または第2のアルマナック情報からアクセスネットワークデバイスによって取得され、第2のエフェメリス情報および／または第2のアルマナック情報は、第1の衛星からアクセスネットワークデバイスによって取得される。アクセスネットワークデバイスは、ハッシュ関数を使用することによって第2のエフェメリス情報および／または第2のアルマナック情報を処理し、その結果、アクセスネットワークデバイスとターゲットデバイスの間で送信されるデータ量が低減され得る。加えて、ハッシュ関数を使用して処理された第1のエフェメリス情報および／または第1のアルマナック情報は、第2のエフェメリス情報および／または第2のアルマナック情報のいくつかの特徴を依然として保持しており、したがって、異常な第1のエフェメリス情報および／または第1のアルマナック情報を決定するためにターゲットデバイスによって依然として使用され得る。

第1の態様の任意選択の方式では、第1のデータは、複数の第1のデータの外れ値である。GNSS衛星によって送信されるエフェメリスまたはアルマナックは、適時性および周期性を有し、複数のアクセスネットワークデバイスによって受信されるエフェメリスまたはアルマナックは、同じまたは同様であるべきである。したがって、複数の第1のデータのうち、第1のデータが外れ値であるとき、第1のデータは、通常、異常な第1のデータである。

第1の態様の任意選択の方式では、ターゲットデバイスがアクセスネットワークデバイスによって送信された第1のデータを受信した後、ターゲットデバイスは、アクセスネットワークデバイスにGNSSシュードライトプロンプトを送信し、GNSSシュードライトプロンプトは、第1の衛星の番号を含む。ターゲットデバイスは、第1の衛星の番号をアクセスネットワークデバイスにフィードバックし、その結果、アクセスネットワークデバイスは、第1のデータがGNSSシュードライトデータであることを知ることができ、またはアクセスネットワークデバイスは、第1の衛星がGNSSシュードライトであることを知ることができ、それにより、対応する保護のための基礎を提供する。

本出願の第2の態様は、GNSSシュードライトデータを識別するための方法を提供する。

本方法は、アクセスネットワークデバイスがターゲットデバイスに第1のデータを送信するステップであって、第1のデータは、第1のエフェメリス情報および／または第1のアルマナック情報を含み、第1のデータは、複数の第1のデータに基づいて異常な第1のデータを決定するためにターゲットデバイスによって使用され、複数の第1のデータは、異常な第1のデータを含み、複数の第1のデータは、複数のアクセスネットワークデバイスからターゲットデバイスによって取得され、複数の第1のデータにおける複数の第1のエフェメリス情報および／または複数の第1のアルマナック情報は、第1の衛星に対応する、ステップを含む。

第2の態様の任意選択の方式では、アクセスネットワークデバイスが第1のデータをターゲットデバイスに送信する前に、本方法は、アクセスネットワークデバイスが第1の衛星から第2のエフェメリス情報および／または第2のアルマナック情報を受信するステップをさらに含む。アクセスネットワークデバイスは、ハッシュ関数を使用することによって第2のエフェメリス情報および／または第2のアルマナック情報を処理して、第1のエフェメリス情報および／または第1のアルマナック情報を取得する。

第2の態様の任意選択の方式では、第1のデータは、複数の第1のデータの外れ値である。

第2の態様の任意選択の方式では、アクセスネットワークデバイスが第1のデータをターゲットデバイスに送信した後、アクセスネットワークデバイスは、ターゲットデバイスによって送信されたGNSSシュードライトプロンプトを受信し、GNSSシュードライトプロンプトは、第1の衛星の番号を含み、アクセスネットワークデバイスは、複数のGNSS衛星のエフェメリス情報に基づいてアクセスネットワークデバイスの時点を更新し、複数のGNSS衛星は、第1の衛星を含まない。

本出願の第3の態様は、GNSSシュードライトデータを識別するための装置を提供する。

本装置は、アクセスネットワークデバイスによって送信された第1のデータを受信するように構成された受信モジュールであって、第1のデータが第1のエフェメリス情報および／または第1のアルマナック情報を含む、受信モジュール、および
複数の第1のデータに基づいて異常な第1のデータを決定するように構成された決定モジュールであって、複数の第1のデータは異常な第1のデータを含み、複数の第1のデータは、複数のアクセスネットワークデバイスからターゲットデバイスによって取得され、複数の第1のデータにおける複数の第1のエフェメリス情報および／または複数の第1のアルマナック情報は、第1の衛星に対応する、決定モジュールを備える。

第3の態様の任意選択の方式では、第1のエフェメリス情報および／または第1のアルマナック情報は、第2のエフェメリス情報および／または第2のアルマナック情報に基づいてアクセスネットワークデバイスによって取得され、第2のエフェメリス情報および／または第2のアルマナック情報は、第1の衛星からアクセスネットワークデバイスによって取得される。

第3の態様の任意選択の方式では、第1のデータは、複数の第1のデータの外れ値である。

第3の態様の任意選択の方式において、本装置は、
アクセスネットワークデバイスにGNSSシュードライトプロンプトを送信するように構成された送信モジュールであって、GNSSシュードライトプロンプトが第1の衛星の番号を含む、送信モジュールをさらに備える。

本出願の第4の態様は、GNSSシュードライトデータを識別するための装置を提供する。

本装置は、ターゲットデバイスに第1のデータを送信するように構成された送信モジュールであって、第1のデータは、第1のエフェメリス情報および／または第1のアルマナック情報を含み、第1のデータは、複数の第1のデータに基づいて異常な第1のデータを決定するためにターゲットデバイスによって使用され、複数の第1のデータは、異常な第1のデータを含み、複数の第1のデータは、複数のアクセスネットワークデバイスからターゲットデバイスによって取得され、複数の第1のデータにおける複数の第1のエフェメリス情報および／または複数の第1のアルマナック情報は、第1の衛星に対応する、送信モジュールを備える。

第4の態様の任意選択の方式では、本装置は、
第1の衛星から第2のエフェメリス情報および／または第2のアルマナック情報を受信するように構成された受信モジュール、および
第1のエフェメリス情報および／または第1のアルマナック情報を取得するために、ハッシュ関数を使用して第2のエフェメリス情報および／または第2のアルマナック情報を処理するように構成された処理モジュールをさらに備える。

第4の態様の任意選択の方式では、第1のデータは、複数の第1のデータの外れ値である。

第4の態様の任意選択の方式では、本装置は、
ターゲットデバイスによって送信されたGNSSシュードライトプロンプトを受信するように構成された受信モジュールであって、GNSSシュードライトプロンプトが、第1の衛星の番号を含む、受信モジュール、および
複数のGNSS衛星のエフェメリス情報に基づいてアクセスネットワークデバイスの時点を更新するように構成された更新モジュールであって、複数のGNSS衛星が第1の衛星を含まない、更新モジュールをさらに備える。

本出願の第5の態様は、GNSSシュードライトデータを識別するためのデバイスを提供する。

本デバイスはトランシーバおよびプロセッサを含む。

トランシーバは、アクセスネットワークデバイスによって送信された第1のデータを受信するように構成され、第1のデータは、第1のエフェメリス情報および／または第1のアルマナック情報を含む。

プロセッサは、複数の第1のデータに基づいて異常な第1のデータを決定するように構成され、複数の第1のデータは異常な第1のデータを含み、複数の第1のデータは、ターゲットデバイスによって複数のアクセスネットワークデバイスから取得され、複数の第1のデータにおける複数の第1のエフェメリス情報および／または複数の第1のアルマナック情報は、第1の衛星に対応する。

第5の態様の任意選択の方式では、第1のエフェメリス情報および／または第1のアルマナック情報は、第2のエフェメリス情報および／または第2のアルマナック情報に基づいてアクセスネットワークデバイスによって取得され、第2のエフェメリス情報および／または第2のアルマナック情報は、第1の衛星からアクセスネットワークデバイスによって取得される。

第5の態様の任意選択の方式では、第1のデータは、複数の第1のデータの外れ値である。

第5の態様の任意選択の方式において、本デバイスは、
アクセスネットワークデバイスにGNSSシュードライトプロンプトを送信するように構成された送信モジュールであって、GNSSシュードライトプロンプトが第1の衛星の番号を含む、送信モジュールをさらに備える。

本出願の第6の態様は、GNSSシュードライトデータを識別するためのデバイスを提供する。

本デバイスはトランシーバおよびプロセッサを含む。

トランシーバは、ターゲットデバイスに第1のデータを送信するように構成され、第1のデータは、第1のエフェメリス情報および／または第1のアルマナック情報を含み、第1のデータは、複数の第1のデータに基づいて異常な第1のデータを決定するためにターゲットデバイスによって使用され、複数の第1のデータは、異常な第1のデータを含み、複数の第1のデータは、複数のアクセスネットワークデバイスからターゲットデバイスによって取得され、複数の第1のデータにおける複数の第1のエフェメリス情報および／または複数の第1のアルマナック情報は、第1の衛星に対応する。

第6の態様の任意選択の方式では、本デバイスは、
第1の衛星から第2のエフェメリス情報および／または第2のアルマナック情報を受信するように構成された受信モジュール、および
第1のエフェメリス情報および／または第1のアルマナック情報を取得するために、ハッシュ関数を使用して第2のエフェメリス情報および／または第2のアルマナック情報を処理するように構成された処理モジュールをさらに備える。

第6の態様の任意選択の方式では、第1のデータは、複数の第1のデータの外れ値である。

第6の態様の任意選択の方式では、本デバイスは、
ターゲットデバイスによって送信されたGNSSシュードライトプロンプトを受信するように構成された受信モジュールであって、GNSSシュードライトプロンプトが、第1の衛星の番号を含む、受信モジュール、および
複数のGNSS衛星のエフェメリス情報に基づいてアクセスネットワークデバイスの時点を更新するように構成された更新モジュールであって、複数のGNSS衛星が第1の衛星を含まない、更新モジュールをさらに備える。

本出願の第7の態様は、コンピュータ記憶媒体を提供する。コンピュータ記憶媒体は命令を記憶する。命令がコンピュータ上で実施されると、コンピュータは、第1の態様または第1の態様の実装形態のいずれか1つによる方法を実行できるようにされるか、あるいは、コンピュータは、第2の態様または第2の態様の実装形態のいずれか1つによる方法を実行できるようにされる。

本出願の第8の態様は、コンピュータプログラム製品を提供する。コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で実施されると、コンピュータは、第1の態様または第1の態様の実装形態のいずれか1つによる方法を実行できるようにされるか、あるいは、コンピュータは、第2の態様または第2の態様の実装形態のいずれか1つによる方法を実行できるようにされる。

アクセスネットワークデバイスが時間同期を実行するシナリオの構造の概略図である。本出願の一実施形態によるネットワークフレームワークの概略図である。本出願の一実施形態によるGNSSシュードライトデータを識別する概略フローチャートである。本出願の一実施形態によるクラスタリングを通してGNSSシュードライトデータを識別する構造の概略図である。本出願の一実施形態によるGNSSシュードライトデータを識別するための装置の構造の概略図である。本出願の一実施形態によるGNSSシュードライトデータを識別するための装置の構造の別の概略図である。本出願の一実施形態によるGNSSシュードライトデータを識別するためのデバイスの構造の概略図である。

本出願の実施形態は、GNSSシュードライトデータを識別するための方法、装置、および関連デバイスを提供し、通信分野に適用され、GNSSシュードライトデータを識別するためのものであり得る。例えば、本出願の実施形態において添付の図面に破線で表された特徴または内容は、実施形態の任意選択の動作または任意選択の構造として理解され得る。

GNSSは、測位および時間情報のサービスをユーザに提供し得る。GNSSは、地上局、GNSS衛星（略して衛星）、およびGNSS受信機を含む。地上局は、監視する役割を果たす。地上局は、GNSS衛星の信号を受信して測定し、GNSS衛星の動作軌道を計算し、GNSS衛星の動作軌道情報をGNSS衛星に送信することで、GNSS衛星が情報を再ブロードキャストする。GNSS衛星は、信号を地上にブロードキャストする役割を果たす。GNSS受信機は、GNSS衛星によってブロードキャストされた信号を受信し、GNSS衛星の信号からGNSS衛星のエフェメライドやアルマナックなどの情報を取得するように構成される。具体的には、図1は、アクセスネットワークデバイスが時間同期を実行するシナリオの構造の概略図である。図1は、GNSS衛星102、GNSS衛星103、GNSS衛星104、およびその他のGNSS衛星を含む。アクセスネットワークデバイス101は、複数のGNSS衛星から複数のエフェメリドおよびアルマナックを受信する。アクセスネットワークデバイス101は、エフェメライドの内容を解析することによってGNSS衛星の3次元座標を取得し得る。理論的には、アクセスネットワークデバイス101は、アクセスネットワークデバイス101の位置を決定するために、3つのGNSS衛星の3次元座標を取得するだけでよい。しかしながら、アクセスネットワークデバイス101とGNSS衛星の間にクロックバイアス（時間方程式とも呼ばれる）が存在する可能性があるため、アクセスネットワークデバイス101は、4つのGNSS衛星の3次元座標を取得し、以下の連立方程式を使用してアクセスネットワークデバイス101の位置および時間情報を取得する必要がある。
（（x－x1）²＋（y－y1）²＋（z－z1）²）^1／2＋c×t＝r1、
（（x－x2）²＋（y－y2）²＋（z－z2）²）^1／2＋c×t＝r2、
（（x－x3）²＋（y－y3）²＋（z－z3）²）^1／2＋c×t＝r3、および
（（x－x4）²＋（y－y4）²＋（z－z4）²）^1／2＋c×t＝r4である。

アクセスネットワークデバイス101の位置座標は（x、y、z）である。4つのGNSS衛星の位置座標は（xn、yn、zn）であり、n＝1、2、3、4である。GNSS衛星からアクセスネットワークデバイス101までの距離は、r1、r2、r3、およびr4である。cは光速であり、tはクロックバイアスである。前述の連立方程式に基づいて、アクセスネットワークデバイス101は、アクセスネットワークデバイス101の3次元座標およびクロックバイアスtを取得し得る。アクセスネットワークデバイス101は、アクセスネットワークデバイス101の時点がGNSS衛星の時点と同期されることができるように、クロックバイアスtを使用してアクセスネットワークデバイス101の時点を補正する。

しかしながら、前述の4つのGNSS衛星が1つのGNSSシュードライトを含む場合、前述の連立方程式を解くことによってアクセスネットワークデバイス101によって取得されるtは不正確であり得る。tが不正確である場合、アクセスネットワークデバイス101は、GNSS衛星との時間同期を正確に実行することができない。アクセスネットワークデバイス101の同期システムは、一方向追跡システムであり、閉ループではない。GNSSの参照元（または1588インターフェースを通して送信されるGNSS参照元）でエラーが発生したとき、独立したアクセスネットワークデバイス101は、エラーを識別することができず、通常、位相オフセットを有した参照元を追跡する。アクセスネットワークデバイス101の同期システムがバイアスされた後、アクセスネットワークデバイス101の同期システムによって生成された時間信号は、システムの基準としてベースバンドおよび無線周波数モジュールで使用される。その結果、送信された無線フレームがある程度オフセットされ、周囲の局に妨害が引き起こされる。したがって、本出願は、GNSSシュードライトデータを識別するための方法を提供する。本方法では、アクセスネットワークデバイスは、第1のデータをターゲットデバイスに送信し、第1のデータは、第1のエフェメリス情報または第1のアルマナック情報を含む。ターゲットデバイスは、複数のアクセスネットワークデバイスによって送信された複数の第1のデータに基づいて異常な第1のデータを決定する。複数の第1のデータは、複数の第1のエフェメリス情報または複数の第1のアルマナック情報を含み、各第1のエフェメリス情報または第1のアルマナック情報は、第1の衛星から異なるアクセスネットワークデバイスによって受信されたエフェメリスまたはアルマナック情報である。アクセスネットワークデバイスは、第1のエフェメリス情報または第1のアルマナック情報が第1の衛星から取得されることを考慮するが、第1のエフェメリス情報または第1のアルマナック情報は、必ずしも第1の衛星によって送信されるとは限らず、GNSSシュードライトがマスカレードする第1の衛星によって送信されてもよいことに留意されたい。

図2は、本出願の一実施形態によるネットワークフレームワークの概略図である。図2は、GNSS衛星201、アクセスネットワークデバイス202、アクセスネットワークデバイス203、アクセスネットワークデバイス204、妨害源205、およびターゲットデバイス206を含む。GNSS衛星201は、エフェメライドまたはアルマナックを定期的にブロードキャストする。GNSS衛星201の信号カバレッジは大きいので、多くのアクセスネットワークデバイスは、GNSS衛星201のエフェメリスまたはアルマナックを受信し得る。本明細書では、多くのアクセスネットワークデバイスがアクセスネットワークデバイス202、アクセスネットワークデバイス203、およびアクセスネットワークデバイス204を含む一例を使用することによってのみ説明が提供される。妨害源205は、軍用設備からの妨害であってもよく、または民間設備からの妨害であってもよい。一般に、2つのタイプの妨害源がある。図2の妨害源205は一例として使用される。一方のタイプは、ブランケット妨害源205である。ブランケット妨害源205は、アクセスネットワークデバイス204に、GNSS衛星201によって送信されたエフェメリスおよびアルマナックを正常に受信させないようにする。したがって、アクセスネットワークデバイス204によって受信されたエフェメリスおよびアルマナックは不正確である。他方は、欺瞞妨害源205である。欺瞞妨害源205は、GNSS衛星201と同様の信号を送信するが、その信号は、少し前のGNSS衛星201の信号であってもよい。これは、依然として、アクセスネットワークデバイス204によって受信されたエフェメリスおよびアルマナックを不正確にする。ターゲットデバイス206は、複数のアクセスネットワークデバイスによって送信された複数の第1のデータを受信し、次いで、複数の第1のデータに基づいて異常な第1のデータを決定する。

本出願のこの実施形態におけるアクセスネットワークデバイス202から204は各々、ネットワークにあり、端末デバイスをワイヤレスネットワークに接続するように構成されたデバイスである。アクセスネットワークデバイスには、衛星カードまたはGNSS受信機がインストールされる。アクセスネットワークデバイスは、無線アクセスネットワークのノードであってよく、基地局と呼ばれることもあれば、無線アクセスネットワーク（radio access network、RAN）ノード（またはデバイス）と呼ばれることもある。ネットワークデバイスは、ロングタームエボリューション（long term evolution、LTE）システムまたはLTEアドバンスト（LTE－Advanced、LTE－A）システムにおける進化型NodeB（NodeBまたはeNBまたはe－NodeB、evolutional Node B）、例えば、ヘテロジニアスネットワークシナリオにおける従来のマクロ基地局eNBおよびマイクロ基地局eNBを含み得、第5世代（5th generation、5G）新しい無線（new radio、NR）システムに次世代NodeB（next generation node B、gNB）を含み得、または無線ネットワークコントローラ（radio network controller、RNC）、ノードB（Node B、NB）、基地局コントローラ（base station controller、BSC）、基地トランシーバ局（base transceiver station、BTS）、送受信ポイント（transmission reception point、TRP）、ホーム基地局（例えば、home evolved NodeB、またはhome Node B、HNB）ベースバンドユニット（base band unit、BBU）、ベースバンドユニットプールBBU pool、WiFiアクセスポイント（access point、AP）などを含み得る。

本出願のこの実施形態におけるターゲットデバイス206は、サーバ、デスクトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、またはネットワーク管理デバイスであってもよい。GNSS衛星201は、GPS衛星、BeiDou衛星などであってもよい。

第1のデータは、第1のエフェメリスデータおよび／または第1のアルマナックデータを含む。説明を容易にするために、以下では、第1のデータが第1のエフェメリス情報を含む一例を使用して、本出願の実施形態におけるGNSSシュードライトデータを識別するための方法を説明する。図3は、本出願の一実施形態によるGNSSシュードライトデータを識別する概略フローチャートである。

ステップ301では、アクセスネットワークデバイスが第2のエフェメリス情報を取得する。

アクセスネットワークデバイスは、図2のアクセスネットワークデバイス202から204であってもよい。アクセスネットワークデバイスは、第1の衛星のナビゲーションメッセージから第2のエフェメリス情報を受信する。一例としてGPSが使用され、GPSのナビゲーションメッセージはフレームの形態のビットストリームに配置され、各フレームは1500ビットである。1500ビットはさらに5つのサブフレームに分割され、各サブフレームは300ビットである。各サブフレームはさらに10ワードに分割される。各ビットを送信するのに20ms、1フレームを送信するのに30sかかる。ナビゲーションメッセージの第2のサブフレームおよび第3のサブフレームのデータが組み合わされて、衛星エフェメリス（Ephemeris）パラメータのセットを提供し得る。エフェメリスのパラメータは、エフェメリス基準時点、衛星軌道半長軸Aの平方根、衛星軌道偏心度、エフェメリス基準時点での軌道傾斜角、近地点の角距離などを含む。エフェメリスパラメータに加えて、ナビゲーションメッセージの第2のサブフレームおよび第3のサブフレームは、エフェメリスデータの発行、エフェメリスデータの有効期間指示フラグ、およびAODO（Age of Data Offset）などをさらに含む。第2のエフェメリス情報は、エフェメリスのパラメータの一部または全部の情報を含む。例えば、第2のエフェメリス情報は、エフェメリス基準時点を含み、または第2のエフェメリス情報は、エフェメリス基準時点および衛星軌道半長軸Aの平方根を含む。同様に、第1のデータが第1のアルマナック情報を含むとき、第1のアルマナック情報に対応する第2のアルマナック情報は、アルマナックパラメータの一部または全部の情報を含み得る。アルマナックパラメータは、ナビゲーションメッセージの第4のサブフレームおよび第5のサブフレームで搬送される。

GPS衛星は、中軌道の地球衛星である。衛星軌道の平均高度は約20200kmである。動作軌道は、円に非常に近い楕円である。動作周期は11時間58分である。24時間の周期性を伴う地球の回転を考えると、衛星の動作および分布状態は、地上の固定観測点に対して約23時間56分（1436分）ごとに繰り返される。アクセスネットワークデバイスによって受信された第2のエフェメリス情報が周期性の要件を満たさないとき、アクセスネットワークデバイスは、第2のエフェメリス情報を除外する必要がある。言い換えれば、ステップ303では、アクセスネットワークデバイスは、第1のエフェメリス情報をターゲットデバイスに送信しない。アクセスネットワークデバイスは、通常、複数の衛星のエフェメリス情報を受信し得る。したがって、特定のエフェメリス情報を除外しても、本出願のこの実施形態でのGNSSシュードライトデータを識別するための方法には影響しない。

ステップ302では、アクセスネットワークデバイスは、ハッシュ関数を使用することによって第2のエフェメリス情報を処理して、第1のエフェメリス情報を取得する。

ハッシュ（Hash）関数は、ハッシュ関数である。ハッシュ関数は、一方向暗号システムである。具体的には、ハッシュ関数は、平文から暗号文への不可逆的なマッピングである。暗号化プロセスのみが存在し、復号化プロセスは存在しない。加えて、ハッシュ関数は、任意の長さの入力を固定長の出力に変更し得る。ハッシュ関数のこの一方向特徴および固定出力データ長の特徴は、ハッシュ関数がメッセージまたはデータを生成することを可能にする。本出願では、ハッシュ関数を使用して第2のエフェメリス情報が処理されて、少ないデータ量を有する第1のエフェメリス情報を取得する。

ステップ303では、アクセスネットワークデバイスは、第1のエフェメリス情報をターゲットデバイスに送信する。

第1のエフェメリス情報に加えて、アクセスネットワークデバイスは、第1の衛星のコードをターゲットデバイスにさらに送信し得、コードは、第1のエフェメリス情報と第1の衛星の間の対応関係を示す。実際の用途では、アクセスネットワークデバイスは、第1の衛星の第1のエフェメリス情報に加えて、別の衛星のエフェメリス情報を取得し、別の衛星のエフェメリス情報をターゲットデバイスに送信し得る。したがって、アクセスネットワークデバイスは、エフェメリス情報と衛星の間の対応関係を確保する必要がある。確かに、アクセスネットワークデバイスは、代替的に、第1の衛星のコードをターゲットデバイスに送信しなくてもよい。例えば、アクセスネットワークデバイスは、32個の衛星のうちの6個に対応するエフェメリス情報をターゲットデバイスに送信する必要がある。アクセスネットワークデバイスは、32個の空の位置のテーブルを生成し、32個の空の位置は、32個の衛星と一対一に対応する。アクセスネットワークデバイスは、6つの衛星に対応するエフェメリス情報をテーブルにおける6つの対応する空の位置に満たし、テーブルをターゲットデバイスに送信する。ターゲットデバイスとアクセスネットワークデバイスの間の事前の合意に基づいて、ターゲットデバイスは、テーブルにおけるエフェメリス情報の位置を使用することによって、各エフェメリス情報に対応する衛星を決定し得る。

ステップ304では、ターゲットデバイスは、複数の第1のエフェメリス情報に基づいて異常な第1のエフェメリス情報を決定する。

ターゲットデバイスは、複数のアクセスネットワークデバイスから複数の第1のエフェメリス情報を受信し得、各第1のエフェメリス情報は、第1の衛星に対応する。同じ衛星によって送信されるエフェメリスパラメータまたはアルマナックパラメータは、適時性および周期性を有し、異なる衛星について規則性はない。GNSSシュードライトが適時性および周期性を模倣することは非常に困難である。したがって、すべての第1のエフェメリス情報は同じまたは同様であるべきである。例えば、第1のエフェメリス情報は、エフェメリス基準時点を含み、複数の第1のエフェメリス情報は、複数のエフェメリス基準時点を含む。エフェメリス基準時点が複数のエフェメリス基準時点における外れ値であるとき、ターゲットデバイスは、エフェメリス基準時点に対応する第1のエフェメリス情報が異常であると決定し得る。第1のエフェメリス情報は、異常なエフェメリス情報である。外れ値関連アルゴリズムは、本出願では限定されない。例えば、エフェメリス基準時点と複数のエフェメリス基準時点の中央値の差は、Nよりも大きい。

ターゲットデバイスは、複数のアクセスネットワークデバイスから複数の第1のエフェメリス情報を受信し得、ターゲットデバイスは、複数の第1のエフェメリス情報をクラスタリングし得る。同じまたは同様の第1のエフェメリス情報は、1つのクラスとして分類される。多数クラスおよび少数クラスは、クラスタリングによって取得され得る。図4は、本出願の一実施形態によるクラスタリングを通してGNSSシュードライトデータを識別する構造の概略図である。図4において、ターゲットデバイスは、複数の第1のエフェメリス情報を5つのグループ、すなわち、グループ1（Group 1）、グループ2（Group 2）、グループ3（Group 3）、グループn（Group n）、およびグループm（Group m）に分類する。グループ1、グループ2、グループ3、およびグループnは、少数クラスであり、異常クラスタとも呼ばれる。グループmは多数クラスであり、通常クラスタとも呼ばれる。各少数クラスにおける第1のエフェメリスデータの数は、GNSSシュードライト、すなわち妨害源の送信電力が制限されるため、通常10未満である。少数クラスの第1のエフェメリス情報は、異常な第1のエフェメリスのデータである。

異常な第1のエフェメリス情報に対応する第1の衛星は、異常な第1の衛星である。類推すると、ターゲットデバイスは、他の衛星がシュードライトであるかどうかをさらに決定し、それによって表1を取得し得る。

表1に示されるように、1列目は時点を表す。より具体的には、時点は1時間に固有であり得る。第2の列は、アクセスネットワークデバイス、例えば、gNB 1またはgNB 2のコード番号を表す。3列目は、衛星の就航状態を表す。例えば、gNB 1の場合、GNSS衛星は合計32個あり、衛星8は就航中であり、衛星9は非就航中である。例えば、gNB 2の場合、衛星8は非就航中であり、衛星9は非就航中である。もちろん、gNB 1の場合、衛星8はシュードライトであってもよい。すなわち、実衛星8は、非就航中であり得る。3列目は、異常なエフェメリス情報に基づいてターゲットデバイスによって取得された衛星状態を表す。例えば、gNB 1における衛星8の場合、gNB 1は、衛星8に対応するエフェメリス情報をターゲットデバイスに送信する。衛星8に対応し、複数のアクセスネットワークデバイスによって送信された複数のエフェメリス情報に基づいて、gNB 1によって送信されたエフェメリス情報が異常なエフェメリス情報であると決定した後、ターゲットデバイスは、gNB 1における衛星8がシュードライトであると決定する。同様に、gNB 1における衛星6もまた、ターゲットデバイスによってシュードライトとして決定される。

ステップ305では、ターゲットデバイスは、アクセスネットワークデバイスにGNSSシュードライトプロンプトを送信する。

ステップ304では、ターゲットデバイスは、異常な第1のエフェメリス情報を決定し、ターゲットデバイスは、第1のエフェメリス情報を送信するアクセスネットワークデバイスにGNSSシュードライトプロンプトを送信する。本明細書では、ステップ303において、異常な第1のエフェメリス情報が、アクセスネットワークデバイスによってターゲットデバイスに送信されると仮定する。GNSSシュードライトプロンプトは、第1の衛星のコードを含む。

次いで、アクセスネットワークデバイスは、複数の衛星のエフェメリス情報に基づいて衛星との時間同期を実行する。具体的には、アクセスネットワークデバイスは、図1の前述の関連する説明の連立方程式を使用してクロックバイアスtを計算する。4つの衛星のエフェメリス情報を使用することによって連立方程式が計算されるとき、4つの衛星は第1の衛星を含まない。したがって、アクセスネットワークデバイスは、tの精度を改善し、時間同期の精度を改善することができる。

前述は、本出願の実施形態におけるGNSSシュードライトデータを識別するための方法を説明し、以下は、本出願の実施形態におけるGNSSシュードライトデータを識別するための装置を説明する。図5は、本出願の一実施形態によるGNSSシュードライトデータを識別するための装置の構造の概略図である。

本装置は、アクセスネットワークデバイスによって送信された第1のデータを受信するように構成された受信モジュール501であって、第1のデータが第1のエフェメリス情報および／または第1のアルマナック情報を含む、受信モジュール501、および
複数の第1のデータに基づいて異常な第1のデータを決定するように構成された決定モジュール502であって、複数の第1のデータは異常な第1のデータを含み、複数の第1のデータは、複数のアクセスネットワークデバイスからターゲットデバイスによって取得され、複数の第1のデータにおける複数の第1のエフェメリス情報および／または複数の第1のアルマナック情報は、第1の衛星に対応する、決定モジュール502を備える。

別の実施形態では、装置は、送信モジュールなどをさらに含んでもよい。装置におけるモジュールは、具体的には、図4に対応する実施形態におけるターゲットデバイスによって実行されることができる全部または一部の動作を実行するように構成される。

図6は、本出願の一実施形態によるGNSSシュードライトデータを識別するための装置の構造の別の概略図である。

本装置は、ターゲットデバイスに第1のデータを送信するように構成された送信モジュール601であって、第1のデータは、第1のエフェメリス情報および／または第1のアルマナック情報を含み、第1のデータは、複数の第1のデータに基づいて異常な第1のデータを決定するためにターゲットデバイスによって使用され、複数の第1のデータは、異常な第1のデータを含み、複数の第1のデータは、複数のアクセスネットワークデバイスからターゲットデバイスによって取得され、複数の第1のデータにおける複数の第1のエフェメリス情報および／または複数の第1のアルマナック情報は、第1の衛星に対応する、送信モジュール601を備える。

別の実施形態では、装置は、受信モジュール、処理モジュールなどをさらに含み得る。装置におけるモジュールは、具体的には、図4に対応する実施形態におけるアクセスネットワークデバイスによって実行されることができる全部または一部の動作を実行するように構成される。

前述は、本出願の実施形態におけるGNSSシュードライトデータを識別するための装置を説明し、以下は、本出願の実施形態におけるGNSSシュードライトデータを識別するためのデバイスを説明する。

図7は、本出願の一実施形態によるGNSSシュードライトデータを識別するためのデバイスの構造の概略図である。

図7に示されるように、GNSSシュードライトデータを識別するためのデバイス700は、プロセッサ710、およびプロセッサ710に結合されたトランシーバ720を含む。プロセッサ710は、中央処理ユニット（central processing unit、CPU）、ネットワークプロセッサ（network processor、NP）、またはCPUとNPとの組み合わせであってもよい。プロセッサは、代替的に、特定用途向け集積回路（application－specific integrated circuit、ASIC）、プログラマブル論理デバイス（programmable logic device、PLD）、またはそれらの組み合わせであってもよい。PLDは、複合プログラマブル論理デバイス（complex programmable logic device、CPLD）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field－programmable gate array、FPGA）、汎用アレイ論理（generic array logic、GAL）、またはこれらの任意の組み合わせであってもよい。プロセッサ710は、1つのプロセッサであってもよいし、または複数のプロセッサを含んでもよい。

別の実施形態では、GNSSシュードライトデータを識別するためのデバイスは、メモリをさらに含む。メモリは、揮発性メモリ（volatile memory）を、例えばランダムアクセスメモリ（random－access memory、RAM）を、含み得る。代替的に、メモリ720は、不揮発性メモリ（non－volatile memory）、例えば、読み取り専用メモリ（read－only memory、ROM）、FRAMメモリ、フラッシュメモリ（flash memory）、ハードディスクドライブ（hard disk drive、HDD）、またはソリッドステートドライブ（solid－state drive、SSD）を含み得る。メモリは、前述したタイプのメモリの組み合わせを代替的に含み得る。

GNSSシュードライトデータを識別するためのデバイスがターゲットデバイスでときは、次のとおりである。

トランシーバ720は、アクセスネットワークデバイスによって送信された第1のデータを受信するように構成され、第1のデータは、第1のエフェメリス情報および／または第1のアルマナック情報を含む。プロセッサ710は、複数の第1のデータに基づいて異常な第1のデータを決定するように構成され、複数の第1のデータは異常な第1のデータを含み、複数の第1のデータは、ターゲットデバイスによって複数のアクセスネットワークデバイスから取得され、複数の第1のデータにおける複数の第1のエフェメリス情報および／または複数の第1のアルマナック情報は、第1の衛星に対応する。

別の実施形態では、プロセッサ710は、メモリにおけるコンピュータ可読命令を実施した後、コンピュータ可読命令の指示に基づいて、ターゲットデバイスによって実行されることができる全部または一部の動作、例えば、図3に対応する実施形態においてターゲットデバイスによって実行される動作を実行するようにさらに構成される。

GNSSシュードライトデータを識別するためのデバイスがアクセスネットワークデバイスであるときは、次のとおりである。

トランシーバ720は、ターゲットデバイスに第1のデータを送信するように構成され、第1のデータは、第1のエフェメリス情報および／または第1のアルマナック情報を含み、第1のデータは、複数の第1のデータに基づいて異常な第1のデータを決定するためにターゲットデバイスによって使用され、複数の第1のデータは、異常な第1のデータを含み、複数の第1のデータは、複数のアクセスネットワークデバイスからターゲットデバイスによって取得され、複数の第1のデータにおける複数の第1のエフェメリス情報および／または複数の第1のアルマナック情報は、第1の衛星に対応する。

別の実施形態では、プロセッサ710は、メモリにおけるコンピュータ可読命令を実施した後、コンピュータ可読命令の指示に基づいて、アクセスネットワークデバイスによって実行されることができる全部または一部の動作、例えば、図3に対応する実施形態においてアクセスネットワークデバイスによって実行される動作を実行するようにさらに構成される。

本出願において提供されるいくつかの実施形態においては、開示のシステム、装置、および方法が他の方式で実装されてもよいことを理解されたい。例えば、前述の装置の実施形態は例にすぎない。例えば、ユニットへの分割は、論理的な機能の分割にすぎず、実際の実装では他の分割であってもよい。例えば、複数のユニットまたは構成要素は、別のシステムに結合または統合されてもよく、または、いくつかの特徴は無視されてもよく、もしくは実行されなくてもよい。加えて、表示または考察された相互結合または直接結合または通信接続は、いくつかのインターフェースを介して実装されてもよい。装置間またはユニット間の間接結合または通信接続は、電気的形態、機械的形態、または他の形態で実装されてもよい。

別々の部分として記載されているユニットは、物理的に別々であってもなくてよく、ユニットとして表示されている部分は、物理的なユニットであってもなくてよい、すなわち、1箇所に配置されてよく、または複数のネットワークユニットに分散されてもよい。ユニットの一部または全部は、実施形態の解決策の目的を達成するために、実際の要件に基づいて選択され得る。

加えて、本出願の実施形態の機能ユニットが1つの処理ユニットに統合されても、ユニットの各々が物理的に単独で存在してもよく、または、2つ以上のユニットが1つのユニットに統合される。統合ユニットは、ハードウェアの形態で実装されてもよく、またはソフトウェア機能ユニットの形態で実装されてもよい。

統合ユニットが、ソフトウェア機能ユニットの形態で実装され、独立した製品として販売または使用されるとき、統合ユニットは、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよい。このような理解に基づいて、本質的に本出願の技術的解決策、または従来技術に寄与する部分、または技術的解決策の全部もしくは一部は、ソフトウェア製品の形態で実装されてもよい。コンピュータソフトウェア製品は記憶媒体に格納され、本出願の実施形態の方法のステップの全部または一部を実行するように、コンピュータデバイス（パーソナルコンピュータ、サーバ、またはネットワークデバイスであってもよい）に命令するためのいくつかの命令を含む。前述の記憶媒体は、フラッシュドライブ、リムーバブルハードディスク、ROM、RAM、磁気ディスク、光ディスクなどの、プログラムコードを記憶することができる任意の媒体を含む。

101 アクセスネットワークデバイス
102 全地球航法衛星システム（GNSS）衛星
103 GNSS衛星
104 GNSS衛星
201 GNSS衛星
202 アクセスネットワークデバイス
203 アクセスネットワークデバイス
204 アクセスネットワークデバイス
205 妨害源
206 ターゲットデバイス
501 受信モジュール
502 決定モジュール
601 送信モジュール
700 GNSSシュードライトデータを識別するためのデバイス
710 プロセッサ
720 トランシーバ

Claims

アクセスネットワークデバイスからの第1のデータを受信するステップであって、前記第1のデータは、第1のエフェメリス情報および／または第1のアルマナック情報を含み、前記第1のエフェメリス情報および／または前記第1のアルマナック情報は、第2のエフェメリス情報および／または第2のアルマナック情報によりハッシュ関数を使用することによって取得され、前記第2のエフェメリス情報および／または前記第2のアルマナック情報は、第1の衛星から取得される、ステップと、
複数の第1のデータに基づいて異常な第1のデータを決定するステップであって、前記複数の第1のデータは、前記異常な第1のデータを含み、前記複数の第1のデータは、複数のアクセスネットワークデバイスから取得され、前記複数の第1のデータにおける複数の第1のエフェメリス情報および／または複数の第1のアルマナック情報は、前記第1の衛星に対応する、ステップと
を含む、方法。
前記異常な第1のデータは、前記複数の第1のデータの外れ値である、請求項1に記載の方法。
アクセスネットワークデバイスから第1のデータを受信する前記ステップの後に、前記方法は、
前記アクセスネットワークデバイスにシュードライトプロンプトを送信するステップであって、前記シュードライトプロンプトが、前記第1の衛星の番号を含む、ステップ
をさらに含む、請求項1または2に記載の方法。
第1の衛星から第2のエフェメリス情報および／または第2のアルマナック情報を受信するステップと、
ハッシュ関数を使用することによって前記第2のエフェメリス情報および／または前記第2のアルマナック情報を処理して、第1のエフェメリス情報および／または第1のアルマナック情報を取得するステップと、
ターゲットデバイスに第1のデータを送信するステップであって、前記第1のデータは、前記第1のエフェメリス情報および／または前記第1のアルマナック情報を含み、前記第1のデータは、複数の第1のデータに基づいて異常な第1のデータを決定するためのものであり、前記複数の第1のデータは、前記異常な第1のデータを含み、前記複数の第1のデータは、複数のアクセスネットワークデバイスから取得され、前記複数の第1のデータにおける複数の第1のエフェメリス情報および／または複数の第1のアルマナック情報は、前記第1の衛星に対応する、ステップと
を含む、方法。
前記異常な第1のデータは、前記複数の第1のデータの外れ値である、請求項4に記載の方法。
ターゲットデバイスに第1のデータを送信する前記ステップの後に、前記方法は、
前記ターゲットデバイスからのシュードライトプロンプトを受信するステップであって、前記シュードライトプロンプトは、前記第1の衛星の番号を含む、ステップと、
複数の衛星のエフェメリス情報に基づいて時点を更新するステップであって、前記複数の衛星は前記第1の衛星を含まない、ステップと
をさらに含む、請求項4または5に記載の方法。
請求項1から3のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成された第1のユニット
を備える、装置。
請求項4から6のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成された第1のユニット
を備える、装置。
通信システムであって、前記通信システムは、
アクセスネットワークデバイスおよびターゲットデバイスを備え、前記ターゲットデバイスは、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成され、前記アクセスネットワークデバイスは、請求項4から6のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される、
通信システム。
コンピュータに、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法を実施させるプログラム。
コンピュータに、請求項4から6のいずれか一項に記載の方法を実施させるプログラム。