JP2001505309A - 通信リンクを使用する改良型ｇｐｓ受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 セルラー通信システム情報ソースから入手した近似位置から衛星位置決めシステム（ＳＰＳ）受信機の近似ドップラーを導出する方法および装置を開示する。一実施形態では、情報ソースからＳＰＳ受信機の近似位置を導出し、この近似位置を使用して、所与の時点における複数のＳＰＳ衛星までの近似ドップラーを決定する。次に、近似ドップラーを使用して、ＳＰＳ衛星までの疑似距離を決定する際またはＳＰＳ衛星から信号を捕捉する際の処理時間を低減する。本発明の他の態様では、基準信号を使用して局部発振器信号を供給し、この信号を使用してＳＰＳ受信機内でＳＰＳ信号を捕捉する。この基準信号は、搬送周波数上で変調されたデータ信号から抽出される。搬送周波数上のデータ信号は、ある例では、セルラー・ベース通信受信機を有するＳＰＳ受信機と通信するワイヤレス・セル・サイトから送信される。

Description

【発明の詳細な説明】 通信リンクを使用する改良型ＧＰＳ受信機 発明の背景 関連出願 本出願は、Ｎｏｒｍａｎ Ｆ．Ｋｒａｓｎｅｒにより１９９６年１２月４日に 出願された米国特許出願第０８／７５９５２３号の一部継続出願であり、Ｎｏｒ ｍａｎ Ｆ．Ｋｒａｓｎｅｒにより１９９６年３月８日に出願された米国特許出 願第０８／６１２５８２号の一部継続出願である。 また、本出願は、同じ発明者であるＮｏｒｍａｎ Ｆ．Ｋｒａｓｎｅｒによる 仮特許出願にも関連し、これにより、その仮特許出願の出願日による恩恵を請求 するが、同出願は、１９９５年１０月９日に出願され、Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ，Ｓ ｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｐｓｅｕｄｏｒａｎｇｅ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ａｐｐ ａｒａｔｕｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏ ｎｉｎｇ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ Ｓｙｓｔｅｍｓという名称の第６０／００５ ３１８号である。 １．発明の分野 本発明は、衛星の位置情報を決定できる受信機に関し、特に、米国の全地球測 位衛星システム（ＧＰＳ）などの衛星位置決めシステム（ＳＰＳ）で応用される このような受信機に関する。 ２．背景技術 ＧＰＳ受信機は、通常、多数のＧＰＳ（またはＮＡＶＳＴＡＲ）衛星から同時 に送信された信号の相対到着時間を計算することによってその位置を決定する。 このような衛星は、そのメッセージの一部として、衛星位置決めデータと、いわ ゆる「天体暦」データであるクロック・タイミングに関するデータの両方を送信 する。ＧＰＳ信号をサーチして捕捉し、多数の衛星に関する天体暦データを読み 取り、このデータから受信機の位置を計算するプロセスは時間がかかり、数分間 を要する場合も多い。多くの場合、このように長い処理時間は容認できず、さら に、超小型化した携帯型応用例では電池の寿命が大幅に制限される。 現行のＧＰＳ受信機にとってもう１つの制限は、複数の衛星が障害物なしには っきり見えるところにあり、このような信号を受信するために高品質のアンテナ が適切に位置決めされている状況に、その運用が限られていることである。この ため、通常、携帯型で身体に装着する応用例や、草木が茂っていたり、ビルによ る妨害が著しい地域や、屋内使用では使用不能である。 ＧＰＳ受信システムの主な機能は、（１）様々なＧＰＳ衛星までの疑似距離の 計算と、（２）このような疑似距離と衛星のタイミングおよび天体暦データとを 使用する受信プラットフォームの位置の計算の２通りである。疑似距離は、各衛 星からの受信信号とローカル・クロックとの間で測定した時間遅延にすぎない。 衛星の天体暦およびタイミング・データは、ＧＰＳ信号を捕捉し追跡した後にそ のＧＰＳ信号から抽出される。前述のように、この情報の収集は、通常、比較的 長い時間（３０秒〜数分間）を要し、低い誤り率を達成するためには良好な受信 信号レベルで実行しなければならない。 ほとんどずべての既知のＧＰＳ受信機では、相関方法を使用して疑似距離を計 算している。このような相関方法はリアルタイムで実行され、ハードウェア相関 器による場合が多い。ＧＰＳ信号は、擬似ランダム（ＰＮ）シーケンスと呼ばれ る高速反復信号を含む。民生用に使用可能なコードはＣ／Ａコードと呼ばれ、１ ．０２３ＭＨｚという２進位相反転速度または「チッピング」速度と、１ミリ秒 というコード周期の間に１０２３チップという反復周期を有する。このコード・ シーケンスは、ゴールド・コードという系列に属すものである。各ＧＰＳ衛星は 信号に一義的ゴールド・コードを付けて同報通信する。 所与のＧＰＳ衛星から受信した信号の場合、ベースバンドへのダウンコンバー ジョン・プロセス後、相関受信機は、受信信号にそのローカル・メモリ内に含ま れる適切なゴールド・コードの格納済み複製を掛け、その信号の存在を示す表示 を得るためにその積を積分する、すなわち、低域フィルタにかける。このプロセ スは「相関」操作と呼ばれる。受信信号に対するこの格納済み複製の相対タイミ ングを順次調整し、相関出力を観測することにより、受信機は受信信号とローカ ル・クロックとの時間遅延を決定することができる。このような出力の存在を初 期決定することは「捕捉」と呼ばれる。捕捉が行われると、プロセスは「追跡」 フェーズに入り、そこで高相関出力を維持するためにローカル基準のタイミング を少量ずつ調整する。追跡フェーズ中の相関出力は、疑似距離コードが除去され たかまたは一般的な用語では「スプレッド解除（ｄｅｓｐｒｅａｄ）」されたＧ ＰＳ信号としして見ることができる。この信号は狭帯域のものであり、帯域幅は ＧＰＳ波形の上に重ねられた５０ビット／秒の２進位相偏移変調データ信号に見 合ったものである。 この相関捕捉プロセスは、特に受信信号が弱い場合、非常に時間がかかる。捕 捉時間を改善するため、多くのＧＰＳ受信機では、相関ピークの並列サーチを可 能にする多数の相関器（通常は１２個まで）を使用する。 捕捉時間を改善するためのもう１つの手法は、「Ｔａｙｌｏｒ特許」と呼ばれ る米国特許第４４４５１１８号に記載されている。この手法では、ＧＰＳ信号捕 捉を支援するために制御基地局から遠隔ＧＰＳ受信機ユニットへのドップラー情 報の送信を使用する。この手法は捕捉時間を改善するが、ドップラー情報は２地 点間伝送システムにより基地局から移動ＧＰＳ受信機に送信され、このドップラ ー情報がどのように得られるかを示すことはできない。 また、Ｔａｙｌｏｒ特許には、遠隔ＧＰＳ受信機ユニットによる位置決定の正 確さを改善するための手法も記載されている。Ｔａｙｌｏｒ特許では、遠隔ＧＰ Ｓ受信機ユニット側の局部発振器の品質が不十分であることによるエラー発生源 を除去するために基地局から遠隔ＧＰＳ受信機ユニットに安定した周波数基準が 送信される。この方法では、ＧＰＳ信号周波数に非常に近い周波数に位置してい なければならない特殊な周波数偏移変調（ＦＳＫ）信号を使用する。Ｔａｙｌｏ ｒ特許の第４図に示されているように、この特殊ＦＳＫ信号は、ＧＰＳ衛星から のＧＰＳ衛星信号を復調して衛星位置データを抽出するために同じく受信機が受 信する１５７５ＭＨｚのＧＰＳ信号より約２０ＭＨｚ低い。しかも、Ｔａｙｌｏ ｒ特許に記載されている手法では、受信機の局部発振器（Ｌ．Ｏ．５２として示 されている）内のエラーがＧＰＳチャネルと基準チャネルの両方に現れ、このた め、打ち消されるような共通モード除去メカニズムを使用する。このエラーを検 出または測定しようという試みは一切行われない。この手法は、ホモダイン動作 とも呼ばれることがある。この手法は何らかの利点をもたらすが、２つのチャネ ルは、厳密な周波数の一致を含み、厳密に一致する必要がある。しかも、この手 法では両方の周波数が固定したままになる必要があり、したがって、周波数ホッ ピングまたは周波数チューニング（チャネル化）技法はこの手法に適合しない。発明の概要 本発明の一態様では、セル・ベース通信受信機を有する衛星位置決めシステム （ＳＰＳ）受信機内のドップラー・エラーにより処理時間を低減する方法につい て説明する。この方法は、セル・ベース情報ソースからＳＰＳ受信機の近似位置 を決定することを含む。この近似位置は、セル・ベース通信受信機と通信可能な セル・サイトを含むセルラー・サービス・エリアの位置またはそのセル・サイト 自体の位置のうちの少なくとも一方を使用することによって決定される。この方 法は、ＳＰＳ受信機に対する少なくとも１つのＳＰＳ衛星の近似ドップラーを決 定することをさらに含み、その近似ドップラーは近似位置に基づくものである。 この近似ドップラーは、少なくとも１つのＳＰＳ衛星への少なくとも１つの疑似 距離を決定する際または少なくとも１つのＳＰＳ衛星から信号を捕捉する際の処 理時間を低減するためにＳＰＳ受信機で使用する。 この方法の例示的な実施態様は、ＧＰＳ受信機を含むセルラー電話である。こ のセルラー電話はセル・サイトと通信することによって動作し、それぞれのセル ・サイトはセルラー切替えセンターに接続されている。セルラー・ベース情報ソ ースを表すデータベースは、セルラー切替えセンターまたはセル・サイトあるい は「サーバ」と呼ぶことができる遠隔処理局で管理することができ、セルラー電 話の通信相手であるセル・サイト（またはセルラー・サービス・エリア）に基づ いてセルラー電話の近似位置を決定するために使用することができる。この近似 位置は、セルラー電話内のＧＰＳ受信機にＳＰＳ信号を送信している様々なＳＰ Ｓ衛星に対する近似ドップラーを導出するために使用することもできる。この近 似ドップラーは、一実施態様ではセル・サイトからセルラー電話に送信され、次 にＧＰＳ受信機内のドップラー誘導効果により処理時間を低減するためにＧＰＳ 受信機内で使用される。 本発明のこの態様の他の例は、プロセッサと、プロセッサに結合された記憶装 置と、プロセッサに結合されたトランシーバとを含むデータ処理局である。この トランシーバは、データ処理局をワイヤレス・セル・サイトに結合するためのも のである。記憶装置は、ワイヤレス・セル・サイトを含むセルラー・サービス・ エリアの位置またはワイヤレス・セル・サイト自体の位置のうちの少なくとも一 方によって決定された近似位置に関する所与の時点での少なくとも１つの近似ド ップラーを指定する情報を含む。トランシーバは近似位置を決定するサイト情報 を受信し、プロセッサは前記近似位置から見えるところにある少なくとも１つの ＳＰＳ衛星の近似ドップラーを決定する。近似ドップラーは近似位置に基づくも のである。トランシーバはこの近似ドップラーをワイヤレス・セル・サイトに送 信し、次にそのサイトはＳＰＳ受信機に結合されたセル・ベース通信受信機に近 似ドップラーを送信する。 本発明の他の態様は、移動衛星位置決めシステム受信機内で局部発振器信号を 供給する方法に関する。この方法は、搬送周波数を有する信号と搬送周波数上で 変調されたデータ信号とを受信することと、搬送周波数上で変調されたデータ信 号から基準信号を抽出することと、基準信号を使用して局部発振器信号を供給し 、ＳＰＳ衛星からＳＰＳ信号を捕捉することを含む。 本発明のこの態様による他の例は、結合ＳＰＳ受信機通信システムである。こ の通信システムは、通信信号を受信するためにアンテナに結合された捕捉追跡回 路を含む。この捕捉追跡回路は、搬送周波数上に変調されたデータ信号を捕捉し て追跡し、搬送周波数上で変調されたデータ信号から基準信号を供給する。次に 基準信号は、ＳＰＳ受信機内でＳＰＳ信号を捕捉するために使用する局部発振器 信号を生成するために、フェーズロック・ループまたは周波数台成器に供給され る。 本発明の他の態様では、ワイヤレス・セル・ベース送信機を有するＳＰＳ受信 機の位置を決定する方法について説明する。この方法は、セル・ベース情報ソー スからＳＰＳ受信機の近似位置を決定することを含む。近似位置は、セル・ベー ス送信機と通信可能なワイヤレス・セル・サイトを含むセルラー・サービス・エ リアの位置またはワイヤレス・セル・サイトの位置のうちの少なくとも一方によ って決定される。ＳＰＳ受信機は、ＳＰＳ信号のソースを受信し、複数の疑似距 離データを決定し、この複数の疑似距離データをワイヤレス・セル・サイトに送 信する。次に、ＳＰＳ信号と、複数の疑似距離と、近似位置とを使用することに よって、ＳＰＳ受信機の位置が計算される。この方法では、位置計算の収束を容 易にするために近似位置を使用する。 本発明の他の態様では、ＳＰＳ受信機にドップラー情報を供給する方法につい て説明する。この方法では、近似位置から複数の近似ドップラー・データを決定 する。この近似位置は、ワイヤレス・セル・サイトの位置またはワイヤレス・セ ル・サイトを含むセルラー・サービス・エリアの位置のうちの少なくとも一方に 基づくものである。複数の近似ドップラー・データは、対応する複数の衛星に関 するものである。この方法は、複数の近似ドップラー・データをワイヤレス・セ ル・サイトのワイヤレス・セル送信機からワイヤレス・セル・サイトが対応する セル内の複数のＳＰＳ受信機に同報通信することをさらに含む。通常、少なくと も一実施態様では、セル・サイトは複数の疑似距離を受信し、その疑似距離を遠 隔処理局に転送し、そこでＳＰＳ信号と疑似距離とを使用してＳＰＳ受信機の位 置が計算されるだろう。 本発明のさらに他の態様では、ＳＰＳ受信機に衛星情報を供給する方法につい 説明する。この方法は、セルラー・ベース情報ソースから近似位置を決定するこ とと、近似位置から見えるところにある対応する複数の衛星に関する複数の衛星 天体暦データを決定することとを含む。この方法は、複数の衛星天体暦データを ワイヤレス・セル・サイトのワイヤレス・セルラー送信機からワイヤレス・セル ・サイトが対応するセル内のＳＰＳ受信機に送信することをさらに含む。 本発明のさらに他の態様では、セル・ベース情報ソースから導出された近似位 置を使用して、ディファーレンシャルＧＰＳ補正データの特定セットを選択する 。 上記の様々な方法を実行できる装置の様々な実施形態についても本明細書で説 明する。図面の簡単な説明 添付図面では、限定のためではなく例証として本発明を示し、図中の同様の参 照番号は同様の要素を示す。 第１図は、それぞれがセル・サイトによって対応され、それぞれがセルラー切 替えセンターに結合される、複数のセルを有するセルラー通信システムを示す図 である。 第２図は、本発明の一実施形態による汎用流れ図を表す。 第３Ａ図は、セルラー・ベース情報を使用して近似ドップラー情報を入手する 、本発明の特定の一実施形態を示す流れ図である。 第３Ｂ図は、セルラー・ベース情報を使用して近似ドップラー情報を導出する 、本発明の他の特定の実施形態を示す流れ図である。 第３Ｃ図は、移動受信機がセルラー通信信号から近似位置を抽出する、本発明 の他の特定の実施形態を示す流れ図である。 第４Ａ図は、セルラー・ベース情報ソースを使用して近似ドップラー情報を導 出する、本発明の他の特定の実施形態の他の流れ図を示す。 第４Ｂ図は、セルラー・ベース情報ソースを使用して近似ドップラー情報を導 出する、本発明による他の実施形態を示す。 第５図は、セルラー・サービス・エリアまたはセルラー・セル・サイトに対す る所与の時点でのドップラー情報セット間の関連を示す、セルラー・ベース情報 ソースの例示的な表現を示す。 第６図は、本発明の一実施形態による基地局システムの実施形態を示す図であ る。 第７Ａ図は、本発明の一実施形態による結合ＳＰＳ受信機通信システムの一例 を示す図である。 第７Ｂ図は、本発明の一実施形態による統合通信システムを備えたＳＰＳ受信 機の他の実施形態を示す図である。 第８図は、本発明の一実施形態により近似ドップラー情報を同報通信する方法 を示す流れ図である。 第９図は、特定のセルラー位置に適した複数の衛星天体暦データがワイヤレス ・セルラー送信機サイトから送信される、本発明の一実施形態による方法を示す 流れ図である。 第１０Ａ図は、通信信号の搬送周波数で変調されたデータ信号を使用して基準 信号を供給し、次にその基準信号を使用して、ＳＰＳ受信機内でＳＰＳ信号を捕 捉するために使用する局部発振器信号を供給する、結合通信受信機ＳＰＳ受信機 の一例を示す図である。 第１０Ｂ図は、通信信号上で変調されたデータ信号を使用して、ＳＰＳ受信機 内でＳＰＳ信号を捕捉するために使用する局部発振器信号を導出する、本発明の 他の実施形態を示す図である。 第１１Ａ図は、ＳＰＳ信号を捕捉するための局部発振器信号を供給するために 通信信号の搬送周波数上で変調されたデータ信号から基準信号を抽出する、本発 明の汎用方法を示す図である。 第１１Ｂ図は、第１１Ａ図に示す方法の特定の実施形態を示す図である。詳細な説明 本発明は、主に、通信リンクを使用することにより移動物体の位置を計算する ための装置および方法に関する。一実施形態では、この通信リンクを使用して近 似ドップラーを決定し、それにより、衛星位置決めシステム（ＳＰＳ）受信機内 のドップラー誘導エラーにより処理時間を低減する。他の実施形態では、この通 信リンクを使用してデータ信号を供給し、そこから基準信号を抽出する。この基 準信号は、ＳＰＳ信号を捕捉するためにＳＰＳ受信機内で局部発振器信号を供給 するのに使用する。 本発明の一態様は、近似位置の決定に応答して近似ドップラー情報を供給する ために使用するセルラー・ベース情報ソースを含む、セルラー・ベース通信シス テムに関する。第１図は、それぞれが特定の地理的領域または位置に対応するよ うに設計された複数のセル・サイトを含む、セルラー・ベース通信システム１０ の一例を示している。このようなセルラー・ベース通信システムの例は当技術分 野では周知のものである。たとえば、セルラー・ネットワークベース・ロケーシ ョン・システムについて記載した米国特許第５５１９７６０号を参照されたい。 セルラー・ベース通信システム１０は２つのセル１２および１４を含み、そのい ずれもセルラー・サービス・エリア１１内に入るように設計されている。その上 、システム１０はセル１８および２０を含む。ただし、対応するセル・サイトま たはセルラー・サービス・エリアを備えた複数の他のセルもシステム１０に含め ることができ、セルラー切替えセンター24およびセルラー切替えセンター２４ｂ などの１つまたは複数のセルラー切替えセンターに結合することができることが 分かるだろう。 セル１２などの各セル内にはセル・サイト１３などのワイヤレス・セルまたは セルラー・サイトが存在し、そのセル・サイトは、第１図に示す受信機１６など の結合移動ＧＰＳ受信機通信システムにすることができる通信受信機とワイヤレ ス通信媒体を介して通信するように設計されたアンテナ１３ａを含む。このよう な結合システムの一例は、第７Ａ図に示され、ＧＰＳアンテナ３７７と通信シス テム・アンテナ３７９の両方を含むことができる。ただし、代替実施形態では単 一アンテナまたは３つ以上のアンテナを使用できることが分かるだろう。 各セル・サイトはセルラー切替えセンターに結合されている。第１図では、セ ル・サイト１３、１５、１９はそれぞれ接続部１３ｂ、１５ｂ、１９ｂにより切 替えセンター２４に結合され、セル・サイト２１は接続部２１ｂにより異なる切 替えセンター２４ｂに結合されている。このような接続部は、通常、それぞれの セル・サイトとセルラー切替えセンター２４および２４ｂとの間のワイヤ・ライ ン接続部である。各セル・サイトは、セル・サイトが対応する通信システムと通 信するためのアンテナを含む。ただし、セル４内に示す受信機２２など、あるセ ル内の通信システムは、実際には妨害（またはセル・サイト２１が受信機２２と 通信できない他の理由）によりセル１８内のセル・サイト１９と通信する場合も あることが分かるだろう。 本発明の典型的な実施形態では、移動ＧＰＳ受信機１６はＧＰＳ受信機と統合 されたセルラー・ベース通信システムを含み、ＧＰＳ受信機と通信システムの両 方が同一ハウジング内に密閉されるようになっている。この受信機の一例は、第 ７Ｂ図に示すようなセルラー・ベース電話トランシーバと共通回路を共用する統 合ＧＰＳ受信機を有するセルラー電話である。この結合システムをセルラー電話 通信に使用すると、受信機１６とセル・サイト１３との間で送信が行われる。次 に受信機１６からセル・サイト１３への送信は、接続部１３ｂによりセルラー切 替えセンター２４に伝搬され、次にセルラー切替えセンター２４が対応するセル 内の他のセルラー電話に伝播されるか、または接続部３０（通常はワイヤ付き） により地上ベース電話システム／ネットワーク２８を介して他の電話に伝搬され る。ただし、ワイヤ付きという用語は、光ファイバや、銅ケーブルなどの他の非 ワイヤレス接続部を含むことが分かるだろう。受信機１６と通信する他の電話か らの送信は、従来通り、セルラー切替えセンター２４から接続部１３ｂおよびセ ル・サイト１３を通り、受信機１６に返送される。 遠隔データ処理システム２６（実施形態によってはＧＰＳサーバと呼ぶ場合も ある）はシステム１０に含まれ、実施形態によっては、特定のセル内の移動ＧＰ Ｓ受信機を使用してＧＰＳ受信機が受信するＧＰＳ信号によって受信機の位置を 決定するときに使用される。ＧＰＳサーバ２６は、接続部２７により地上ベース 電話システム／ネットワーク２８に結合することができ、任意で接続部２５によ りセルラー切替えセンター２４に、また、任意で接続部２５ｂによりセンター２ ４ｂにも結合することができる。ただし、接続部２５および２７は通常、ワイヤ 付き接続部であるが、ワイヤレスにすることもできることが分かるだろう。また 、システム１０の任意の構成要素として問合せ端末２９も示されており、この端 末はネットワーク２８によりＧＰＳサーバに結合された他のコンピュータ・シス テムで構成することができる。この問合せ端末２９は１つのセル内の特定のＧＰ Ｓ受信機の位置を求める要求をＧＰＳサーバ２６に送信し、次にそのサーバは、 ＧＰＳ受信機の位置を決定し、その位置を問合せ端末２９に報告するために、セ ルラー切替えセンターにより特定のＧＰＳ受信機との会話を開始する。 ただし、セルラー・ベース通信システムは複数の送信機を有する通信システム であり、そのそれぞれが別々の地理的エリアを処理し、そのエリアはいかなる瞬 間でも事前に定められていることに留意されたい。通常、各送信機は２０マイル 未満の地理的半径を有するセルを処理するワイヤレス送信機であるが、カバーす るエリアは特定のセルラー・システムによって決まる。セルラー電話、ＰＣＳ（ パーソナル・コミュニケーション・システム）、ＳＭＲ（専用移動無線）、一 方向および両方向ページャ・システム、ＲＡＭ、ＡＲＤＩＳ、ワイヤレス・パケ ット・データ・システムなど、多数のタイプのセルラー通信システムが存在する 。通常、事前に定められた様々な地理的エリアをセルと呼び、複数のセルをまと めて第１図に示すセルラー・サービス・エリア１１などの１つのセルラー・サー ビス・エリアにグループ化し、これらの複数のセルを１つまたは複数のセルラー 切替えセンターに結合し、そのセンターが地上ベース電話システムまたは地上ベ ース電話網への接続を行う。サービス・エリアは料金請求のために使用する場合 が多い。このため、複数のサービス・エリア内の複数のセルが１つの切替えセン ターに接続される場合がある。たとえば、第１図では、セル１および２がサービ ス・エリア１１内にあり、セル３がサービス・エリア１８内にあるが、３つのセ ルはいずれも切替えセンター２４に接続されている。あるいは、特に人口密度の 高いエリアでは、１つのサービス・エリア内の複数のセルが別々の切替えセンタ ーに接続される場合もある。一般に、サービス・エリアは、地理的に互いにきわ めて接近したセルの集合として定義される。上記の説明に適合するもう１つのク ラスのセルラー・システムは衛星ベースのものであり、セルラー基地局は、通常 、軌道を描いで地球の周囲を回る衛星である。このようなシステムでは、セル・ セクタおよびサービス・エリアは時間の関数として移動する。このようなシステ ムの例としては、Ｉｒｉｄｉｕｍ、Ｇｌｏｂａｌｓｔａｒ、Ｏｒｂｃｏｍｍ、Ｏ ｄｙｓｓｅｙを含む。 第２図は、セルラー・ベース情報ソースからの近似位置情報から近似ドップラ ー情報を導出する本発明の汎用例を示している。この方法はステップ４０から始 まり、そこでセルラー・ベース情報ソースからセル・サイト（および、その結果 、セル・サイトが対応するセル内の物体）の近似位置を決定する。あるいは、近 似位置は、セル・サイトを含むセルラー・サービス・エリア内の位置を表すこと ができる。ステップ４２では、近似位置から見えるところにある複数の衛星まで の近似ドップラーを決定する。次にステップ４４では、ＳＰＳ受信機の位置を決 定する際にドップラー誘導効果により処理時間を低減するために移動ＳＰＳ受信 機内で近似ドップラーを使用する。近似ドップラーは、通常、疑似距離を決定す るために使用するか、または見えるところにある衛星からのＳＰＳ信号を捕捉す る ために使用することができる。近似ドップラーの使い方の例は、参照により本明 細書に組み込まれ、現在は米国特許第 号になっており、１９９ ６年３月８日に出願された同時係属米国特許出願第０８／６１２６６９号に記載 されている。移動ＳＰＳ受信機内でドップラー情報を使用してドップラー誘導エ ラーにより処理時間を低減することと、ＳＰＳ受信機の位置を決定する際のエラ ーを低減するについては、参照により本明細書に組み込まれ、１９９６年１２月 ４日に出願された同時係属米国特許出願第０８／７５９５２３号にも記載されて いる。ただし、（サーバが位置計算を完了できるように）移動ＳＰＳ受信機がサ ーバに疑似距離を送信する実施形態の多くでは、ドップラーは、ＳＰＳサーバに 送信され（またはＳＰＳ受信機内で使用され）、ＳＰＳ信号から衛星位置情報を 抽出せずにＳＰＳ受信機内で使用されることに留意されたい。すなわち、この場 合、ＳＰＳ受信機は、ＳＰＳ衛星からのＳＰＳ信号から衛星位置情報（天体暦な ど）を抽出するためにＳＰＳ信号を（ＳＰＳ衛星から）受信して復調するわけで はない。また、ＳＰＳ受信機はドップラー情報なしで広範囲の搬送周波数をサー チしなければならず、非常に長い時間を要する場合があることにも留意されたい 。 第３Ａ図は、セルラー・ベース情報ソースを使用して、近似位置から見えると ころにある対応する複数の衛星までの複数の近似ドップラー情報を入手する、本 発明の特定の一実施態様を示している。この特定の実施態様は、一実施形態では 、セルラー電話からの「９１１」という非常呼出しの使用を含むことができ、こ の呼出しはセルラー・ベース・システムにセルラー電話の位置を決定させること になる。したがって、セルラー電話自体は、ステップ５０に示すようにセル・サ イトとの通信を開始する。ＳＰＳ受信機を含むセルラー・ベース通信システム（ この場合、ＧＰＳ受信機を備えたセルラー電話）は、セルラー・セル・サイトに 位置要求を送信する。一実施形態では、セル・サイトは、セル・サイト位置また はセル・サイトＩＤを決定するかまたはそのいずれかをセルラー切替えセンター から入手するか、あるいはセル・サイトを含むセルラー・サービス・エリアを決 定する。これについては、第３Ａ図のステップ５２として示す。 このステップ５２に代わるものとして、セルラー電話は、セルラー・サイトか ら送信された通信信号から、セルラー・サイトの位置またはＩＤあるいはセルラ ー・サービス・エリアを決定することができる。これは、セル・サイトまたはセ ル・サイトを含むセルラー・サービス・エリアを識別するセルラー送信内のデー タ信号を移動セルラー・ベース通信システムが検出できるようなセルラー通信シ ステムで可能になるだろう。このタイプの通信システムの一例は、ＩＳ−９５北 米規格の符号分割多重アクセス方式（ＣＤＭＡ）である。ＩＳ−９５のセル・サ イト送信は、セル・サイトＩＤならびにその緯度および経度を含む。あるいは、 セル・サイトは、セル・サイトが送信する特定の拡散シーケンスによって識別す ることもできる（ＩＳ−９５では５１２通りの可能性がある）。この代替方法に ついては、第３Ｃ図とともに以下に詳述する。移動セルラー・ベース通信システ ムが通信信号からセル・サイトＩＤまたはサービス・エリアＩＤを決定する場合 、ステップ５２は不要である。 第３Ａ図に戻ると、ステップ５４は、セル・サイトがセル・サイト位置または セル・サイトＩＤあるいはセルラー・サービス・エリアＩＤを移動セルラー・ベ ース通信システムに送信することによって実行される。ステップ５６では、移動 セルラー・ベース通信システムは、セルラー・サイト位置またはＩＤあるいはセ ル・サイトを含むセルラー・サービス・エリアをセル・サイトを介して第１図に 示すサーバ２６などのＳＰＳサーバに送信する。 ステップ５８では、ＳＰＳサーバは、セル・サイト位置またはセル・サイトＩ Ｄあるいはセルラー・サービス・エリアＩＤから、近似位置から見えるところに ある対応する複数の衛星までの複数の近似ドップラーを決定する。これらのドッ プラーは、当技術分野で周知のように、ＧＰＳ信号内で送信されるデータ・メッ セージの暦または天体暦部分でＧＰＳ衛星によって供給される衛星位置および速 度情報から決定することができる。ＧＰＳ信号は、ＳＰＳサーバ側の受信機によ ってまたはそれにとって遠隔の受信機によって受信することができる。通常、Ｓ ＰＳサーバは、近似位置の近似ドップラーにタイム・スタンプを付けるために時 刻も決定する。あるいは、近似ドップラーのソースからＳＰＳサーバに近似ドッ プラーが供給され、この情報ソースがすでに時刻を考慮している場合、ＳＰＳサ ーバは時刻を決定する必要はない。次にステップ６０で、ＳＰＳサーバは、セル ラー・ベース涌信システムと通信しているセル・サイトを介して移動セルラー・ ベース通信システムに近似ドップラーを送信する。ステップ６２では、セルラー ・ベース通信システムは、そのＳＰＳ受信機の位置を決定する際の処理時間を低 減するために、ＳＰＳ受信機に近似ドップラーを使用する。通常、少なくとも一 部の実施形態では、サーバがセル・サイトおよびセルラー切替えセンターを介し てＧＰＳ受信機から疑似距離データを受信した後、ＳＰＳサーバ側で位置計算が 実行される。 ただし、ドップラーは、ドップラー値に、ドップラー変化率対時間および／ま たはドップラーに適合するその他の数学的表現対時問を加えたものを含むことが できることに留意されたい。このような適合物を移動ＳＰＳに送信することによ り、移動局は、本来可能である期間よりかなり長い間（たとえば、１／２時間） 、ドップラーを正確に計算することができる。 第３Ａ図に示す方法の代替実施形態は、移動セルラー・ベース通信システムで ルックアップ・テーブル（またはその他の記憶装置または計算装置）を使用して （セル・サイトＩＤまたはセルラー・サービス・エリアＩＤから）近似位置を決 定し、次にＳＰＳサーバから近似ドップラー情報を受信するためにその近似位置 をＳＰＳサーバに送信することを含むことができることが分かるだろう。この方 法のもう１つの代替方法として、ルックアップ・テーブルまたはその他のメモリ または計算装置からセルラー・ベース通信システムで決定される近似位置を使用 すると、メモリに格納されている近似ドップラーあるいは前述のようにＳＰＳ衛 星から定期的に受信されるかまたはＳＰＳサーバから送信される衛星暦情報から 導出される近似ドップラーを決定することができる。このメモリは、第５図に示 すものと同様に、近似位置を対応する近似ドップラーに関連付けるだろう。 第３Ｂ図は、セルラー・ベース情報ソースを使用してＳＰＳ受信機で使用する 近似ドップラー情報を入手する、本発明の他の実施形態を示している。第３Ｂ図 に示すこの特定の実施形態も、統合ＳＰＳ受信機を有するセルラー電話などの移 動セルラー・ベース通信システムが位置要求を送信することによってプロセスを 開始する、「９１１」の非常事態と見ることができる。したがって、第３Ｂ図の プロセスはステップ７０から始まり、そこでセルラー・ベース通信システムはセ ルラー・セル・サイトに位置要求を送信する。次にステップ７２では、セルラー ・セル・サイトがセル・サイト位置またはセル・サイトＩＤあるいはセルラー・ サービス・エリアＩＤを決定する。あるいは、このような情報がセル・サイトで ローカルに管理されていない場合、この情報はセルラー切替えセンタから入手す ることもできるだろう。次にステップ７４では、セル・サイトはセル・サイト位 置またはセル・サイトＩＤあるいはセルラー・サービス・エリアＩＤを通常はセ ルラー切替えセンターを介してＳＰＳ受信機に送信する。また、セル・サイトは 、ＳＰＳサーバがステップ７０で位置要求を開始した特定の移動セルラー・ベー ス通信システムと直接通信し、そのシステムを識別できるようにするために、セ ルラー・ベース通信システムの電話番号またはＩＤも送信することができる。ス テップ７６では、ＳＰＳサーバは、セル・サイト位置またはセル・サイトＩＤあ るいはサービス・エリアＩＤまたは位置のうちの少なくとも１つから近似ドップ ラーを決定する。次にステップ７８では、ＳＰＳサーバはセルラー・ベース通信 システムに近似ドップラーを送信する。この送信は、通常、セルラー切替えセン ターおよびセル・サイトを介して行われる。たとえば、第１図に示すように、Ｓ ＰＳサーバ２６は、セルラー切替えセンター２４およびセル・サイト１３を介し て受信機１６に近似ドップラー情報を送信することができ、切替えセンター２４ は、地上ベース電話システム／ネットワーク２８を介してこの送信を受信するか または任意の直接接続部２５により行うことができる。次にステップ８０でセル ラー・ベース通信システムは、少なくとも１つのＳＰＳ衛星までの疑似距離を決 定するかまたは少なくとも１つのＳＰＳ衛星からの信号を捕捉するために、その ＳＰＳ受信機に近似ドップラーを使用する。 本発明のもう１つのより具体的な実施形態を第３Ｃ図に示す。この例では、移 動セルラー・ベース通信システムがステップ８２でセル・サイトへのセルラー送 信を開始する。ステップ８４では、後続のセル・サイト送信からセル・サイト位 置（たとえば、緯度と経度）またはセル・サイトＩＤ（あるいは、おそらくセル ・サービス・エリア）を決定する。ＩＳ−９５ ＣＤＭＡ規格に適合するシステ ムでは、サイトからのセルラー送信の一部として、セル・サイトの緯度と経度が セル・サイトから送信される。ＣＤＭＡでは、移動セルラー・ベース通信システ ムに送信可能な固有のセル・サイトＩＤも存在する。次にこの情報は、ステップ ８６でＳＰＳサーバに送信され、そのサーバは近似ドップラーを決定し（ステッ プ８８）、セルラー・ベース通信システムにこのドップラーを送信する（ステッ プ９０）。 第４Ａ図は、セルラー・ベース情報ソースを使用して近似位置を入手し、その 近似位置からＳＰＳ受信機が近似位置に関する近似ドップラー情報を入手して使 用する、本発明の他の方法を示している。第４Ａ図の方法は、第１図に示す受信 機１６などのＳＰＳ受信機を含む移動セルラー・ベース通信システムではなく、 ＳＰＳサーバまたは他のシステムが位置決め動作を開始するものを含む。第４Ａ 図の方法はステップ３００から始まり、そこでＳＰＳサーバは、ＳＰＳ受信機を 含む特定の移動セルラー・ベース通信システムから位置修正を要求する。通常、 特定のセルラー・ベース通信システムは、電話番号またはその他のＩＤによって 指定される。位置要求は、通常、ステップ３０２でセルラー切替えセンターによ り複数のセル・サイトに送信される。第１図に示すように、ＧＰＳサーバ２６は 、接続部２５または接続部２５ｂにより直接的にあるいは接続部２７とネットワ ーク２８とを介してセルラー切替えセンター２４に位置要求を送信し、それによ り、位置要求がセル・サイト１３、１５、１９、２１に送信されることになるだ ろう。ステップ３０４では、セル・サイトは位置要求とおそらくセル・サイトＩ Ｄまたはセル・サイト位置あるいはそのセル・サイトを含むサービス・エリアＩ Ｄまたは位置とを特定の移動セルラー・ベース通信システムに送信する。この場 合も、前述のＩＳ−９５ ＣＤＭＡ規格のように、セル・サイト送信が本質的に セル・サイト位置またはＩＤを含む可能性があり、このため、このような状況で はセル・サイト側の特殊なアクションは一切不要である。ステップ３０６では、 特定のセルラー・ベース通信システムは、特定のシステムと通信するセル・サイ トに応答する。この応答は、セル・サイトＩＤまたはセル・サイト位置あるいは そのセル・サイトを含むサービス・エリアＩＤまたは位置をセル・サイトを介し てＳＰＳサーバに送信することを含むことができる。ステップ３０８では、ＳＰ Ｓサーバは、特定のセルラー・ベース通信システムを指定する情報と、セルラー ・サイトＩＤまたはセル・サイト位置あるいはサービス・エリアＩＤまたは位置 のうちの少なくとも１つを受信する。次にＳＰＳサーバは、セル・サイトＩＤま たはセ ル・サイト位置あるいはサービス・エリアＩＤまたは位置のうちの少なくとも１ つから、特定の移動セルラー・ベース通信システムと通信しているセル・サイト から見えるところにある対応する複数の衛星までの複数の近似ドップラーを決定 する。通常、この情報を有するデータベースがＳＰＳサーバにとって使用不能で ある場合、近似ドップラーを決定するために時刻も使用することになる。ステッ プ３１０では、ＳＰＳサーバは、通常はセル・サイトを介してセルラー・ベース 通信システムに近似ドップラーを送信する。次にステップ３１２では、セルラー ・ベース通信システムがそのＳＰＳ受信機に近似ドップラーを使用する。 第４Ｂ図は、セルラー・ベース情報ソースを使用して近似位置を入手し、その 近似位置を使用して、セルラー・ベース通信システム内の１つまたは複数のセル ・サイトと通信しているＳＰＳ受信機で使用するための近似ドップラーを導出す る、本発明による方法のさらに他の実施形態を示している。第４Ｂ図の方法はス テップ３２０から始まり、そこでＳＰＳサーバは、ＳＰＳ受信機を含む特定の移 動セルラー・ベース通信システムから位置修正を要求する。通常、この移動セル ラー・ベース通信システムは、電話番号またはその他のＩＤによって指定される 。ステップ３２２では、位置要求は、通常、セルラー切替えセンターにより複数 のセル・サイトに送信される。たとえば、第１図に示すように、ＳＰＳサーバ２ ６は、接続リンク２５により直接的にあるいは接続リンク２７とネットワーク２ ８とリンク３０を介して間接的にセルラー切替えセンター２４に位置要求を送信 する。次にセルラー切替えセンター２４は、位置要求を様々なセル・サイトに伝 達することになる。ただし、ステップ３２０でＳＰＳサーバによってアサートさ れた位置要求は実際には問合せ端末２９から開始することができ、その端末は第 １図に示すように移動ＧＰＳ受信機１６または移動受信機１７などの特定の移動 セルラー・ベース通信システムの位置を把握したいと希望するユーザが操作する コンピュータ・システムにすることができることが分かるだろう。また、ＳＰＳ サーバ（またはその他のシステム）が移動ＳＰＳ受信機の位置を要求するような 第４Ａ図の状況では、第３Ｃ図の方法の代替方法も使用できることが分かるだろ う。 ステップ３２４では、位置要求を受信したセル・サイトは、位置要求を送信し 、おそらくセルラー・サイトＩＤまたはセルラー・サイト位置あるいはそのセル ・ サイトを含むサービス・エリア位置またはＩＤも特定の移動セルラー・ベース通 信システムに送信する。ステップ３２６では、特定の移動セルラー・ベース通信 システムは、特定のシステムと通信する特定のセル・サイトに応答する。この応 答はセル・サイトに返される肯定応答信号（またはセル・サイトＩＤなどの任意 で送信された情報）を含むことができ、次にそのセル・サイトはセル・サイトＩ Ｄまたはセル・サイト位置あるいはサービス・エリアＩＤまたは位置をセルラー 切替えセンターを介してＳＰＳサーバに送信する。ステップ３２８では、ＳＰＳ サーバは、特定の移動セルラー・ベース通信システムを指定する情報を受信し、 セル・サイトＩＤまたはセル・サイト位置あるいはサービス・エリアＩＤまたは 位置のうちの少なくとも１つを受信する。次にＳＰＳサーバは、セルラー・サイ トＩＤまたはセルラー・サイト位置あるいはセルラー・サービス・エリアＩＤま たは位置などの供給された情報のうちの１つから、セル・サイト（または近似位 置）から見えるところにある対応する複数の衛星までの複数の近似ドップラーを 決定する。通常、ＳＰＳサーバは、所与の時刻に近似位置に関する特定のドップ ラー・セットを選択するために使用する時刻も決定することになる。ステップ３ ３０では、ＳＰＳサーバは、セルラー切替えセンターならびに特定の移動セルラ ー・ベース通信システムと通信している特定のセル・サイトを介して、セルラー ・ベース通信システムに近似ドップラー情報を送信する。ステップ３３２では、 移動セルラー・ベース通信システムは本明細書に記載した方法でそのＳＰＳ受信 機に近似ドップラーを使用する。 第５図は、一実施形態では第１図に示すＧＰＳサーバ２６などのＳＰＳサーバ 側で管理可能なセルラー・ベース情報ソースの一例を示している。あるいは、こ の情報ソースは、第１図のセルラー切替えセンター２４などのセルラー切替えセ ンターまたは第１図に示すセル・サイト１３などの各セル・サイトで管理するこ ともできる。しかし、通常、この情報ソースは、セルラー切替えセンターに結合 されたＳＰＳサーバ側で管理され、定期的に更新される。この情報ソースは様々 なフォーマットのデータを管理することができ、第５図に示すフォーマットはこ のフォーマットの一例を示すにすぎないことが分かるだろう。通常、時間Ｔ１に おけるドップラー・セットＡ１など、特定の時点におけるドップラー情報の各セ ットは、セル・サイトまたはサービス・エリアの対応位置またはＩＤを含むこと になる。たとえば、ドップラー・セットＡ１およびＡ２の場合、セルラー・サー ビス・エリアＡの対応ＩＤならびにこのサービス・エリアの緯度および経度が存 在する。通常、この緯度および経度は、セルラー・サービス・エリアの地理的領 域内のほぼ中心に位置する「平均」位置になることが分かるだろう。しかし、特 にセルラー・サービス・エリアが使用していない地域を含む場合には、他に考え られる近似方法を使用することができる。第５図に示すように、セルラー・ベー ス情報ソースは、セルラー・サービス・エリアを指定する列である列３２５ａと 、セルラー・サイトＩＤまたは番号を指定する列３２５ｂとを含む。ただし、セ ルラー・サービス・エリアＡの場合、セル・サイトＩＤまたは位置を示す指定が まったくなく、したがって、近似位置はセルラー・サービス・エリアの位置に基 づき、その結果、近似ドップラーＡ１およびＡ２は時間Ｔ１およびＴ２が示す特 定の時刻に応じてこの位置に基づくものになることに留意されたい。列３２５ｃ はサービス・エリアの特定の位置の緯度および経度の指定を含み、列３２５ｄは セルラー・サービス・エリア内の特定のセル・サイトの位置の緯度および経度の 指定を含む。 第６図は、６つの要素を含む、本発明のＳＰＳサーバ３５０の一例を示してい る。これらの要素は、コンピュータ・システムにすることができるデータ処理ユ ニット３５１と、モデムまたはその他のインタフェース３５２と、モデムまたは その他のインタフェース３５３と、モデムまたはその他のインタフェース３５４ と、大容量記憶装置３５５と、任意でＧＰＳ受信機３５６である。このＳＰＳサ ーバ３５０は、ネットワーク３６０、３６２、３６４などの３通りのネットワー クに結合することができる。特に、ネットワーク３６０は、１つまたは複数のセ ルラー切替えセンターまたは地上ベース電話システム交換機あるいはセル・サイ トを含む。このネットワークの一例は第１図に示されており、その場合、ＧＰＳ サーバ２６は第６図のＳＰＳサーバ３５０を表している。したがって、ネットワ ーク３６０は、セルラー切替えセンター２４および２４ｂ、地上ベース電話シス テム／ネットワーク２８、セルラー・サービス・エリア１１ならびにセル１８お よび２０を含むものと見ることができる。ネットワーク３６４は、第１図の問合 せ端末２９ならびにＧＰＳサーバ２６に結合され、セルラー・ベース通信システ ムの様々なセル内に位置する移動ＳＰＳ受信機から位置情報を入手するためにＧ ＰＳサーバ２６に問い合わせるために使用することができるその他のコンピュー タ・システムを含むものと見ることができる。 ネットワーク３６２は、第１図には示されていないが、ディファレンシャル補 正ＧＰＳ情報を供給し、ＧＰＳ信号データ（たとえば、天体暦）をデータ処理ユ ニットに供給するＧＰＳ受信機のネットワークである。ＧＰＳ受信機３５６がＳ ＰＳサーバ３５０側に設けられている場合、このネットワーク３６２からのＧＰ Ｓ信号の供給は不要である可能性がある。しかし、サーバが非常に大規模な地理 的エリアを処理する場合、ローカル受信機３５６は、このエリア全体の移動ＳＰ Ｓ受信機から見えるところにあるすべてのＧＰＳ衛星を観測できなくなる。 第６図に示すように、一実施形態の大容量記憶装置３５５は、セル・サイトお よびセルラー切替えセンターとモデムまたはその他のインタフェース３５３を介 して受信機１６などの移動ＧＰＳ受信機から疑似距離を受信した後でＧＰＳ位置 計算を実行するためのソフトウェア用の記憶域を含むことになる。また、大容量 記憶装置３５５は、第５図に示す情報ソースなどのセル・ベース情報ソース用の 記憶域も含む。 ただし、データ処理ユニット３５１は従来のディジタル・コンピュータ・シス テムにすることができ、任意のＧＰＳ受信機３５６は、データ処理ユニットへの 入力として供給される衛星天体暦データなど、ドップラーまたはその他の衛星デ ータを有する出力を供給する従来のＧＰＳ受信機にすることができることが分か るだろう。また、衛星天体暦データは従来通り、移動ＧＰＳ受信機に関する位置 情報（たとえば、緯度、経度、および任意で高度）を計算するために、移動ＧＰ Ｓ受信機から入手した疑似距離とともに使用されることが分かるだろう。インタ フェース３５２、３５３、３５４はそれぞれ、ネットワーク３６４の場合はその 他のコンピュータ・システムに、また、モデム３５３およびネットワーク３６０ の場合はセルラー・ベース通信システムにデータ処理ユニットを結合するために モデムまたはその他の適当なインタフェースにすることができる。同様に、モデ ムまたはその他のインタフェース３５４は、位置適正ディファレンシャル補正Ｇ ＰＳ情報を供給するＧＰＳ受信機のネットワークにすることができる、ＧＰＳ信 号ソース間の接続を行う。ただし、このネットワーク３６２は地理的領域に分散 されたＧＰＳ受信機の分散集合を含み、セルラー・ベース通信システムを介して 移動ＧＰＳ受信機と通信しているセル・サイトまたはセルラー・サービス・エリ ア付近の受信機から入手したディファレンシャル補正ＧＰＳ情報はＳＰＳ受信機 の近似位置に適したディファレンシャル補正ＧＰＳ情報を供給することが分かる だろう。 第７Ａ図は、汎用結合ＧＰＳ通信トランシーバ・システムを示している。シス テム３７５は、ＧＰＳアンテナ３７７を有するＧＰＳ受信機３７６と、通信アン テナ３７９を有する通信トランシーバ３７８とを含む。ＧＰＳ受信機３７６は、 第７Ａ図に示す接続部３８０により通信トランシーバ３７８に結合されている。 通常動作では、通信システム・トランシーバ３７８は、アンテナ３７９を介して 近似ドップラー情報を受信し、リンク３８０によりＧＰＳ受信機３７６にこの近 似ドップラー情報を供給し、そのＧＰＳ受信機はＧＰＳアンテナ３７７を介して ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信することにより疑似距離決定を実行する。結合 システム３７５の様々な実施形態は当技術分野では既知のものであり、上記で参 照した同時係属出願に記載されている。 第７Ｂ図は、２つのシステム間で回路を共用している統合ＧＰＳ通信システム の特定の例を示している。結合ＧＰＳ通信システムのこの特定の例については、 １９９６年５月２３日に出願され、参照により本明細書に組み込まれる同時係属 出願第０８／６５２８３３号に記載されている。セルラー・ベース通信システム で運用するために本発明の方法では第７Ａ図のシステム３７５または第７Ｂ図に 示すシステムならびにＳＰＳ受信機を有する多数の代替通信システムを使用する ことができる。 本発明の他の態様を第８図に示すが、これはワイヤレス・セルラー送信機から 複数の近似ドップラー・データを同報通信することに関するものである。この方 法では、セルラー・ベース・ネットワークからの位置を使用して、複数の近似ド ップラー・データを決定する。この方法はステップ５０１から始まり、そこで近 似位置から複数の近似ドップラー・データを決定する。この位置は、通常、ワイ ヤレス・セル・サイトの位置またはそのワイヤレス・セル・サイトを含むセルラ ー・サービス・エリアの位置のうちの少なくとも一方に基づくものである。この 近似位置は、セル・サイトまたはセルラー・サービス・エリア内のＳＰＳ受信機 の近似位置を表している。ただし、固定ワイヤレス・セル・サイトの位置は既知 のものであることが分かるだろうが、ここで参照する近似位置は、ワイヤレス・ セル・サイトまたはセルラー・サービス・エリアの位置に基づくＳＰＳ受信機の 近似位置である。ステップ５０３では、複数の近似ドップラー・データがワイヤ レス・セルラー送信機から、ワイヤレス・セル・サイトが対応する複数のＳＰＳ 受信機に同報通信される。ステップ５０５では、ワイヤレス・セル・サイトがＳ ＰＳ受信機から複数の疑似距離を受信する。通常、この情報は、ＳＰＳ受信機の 位置を決定するために複数の疑似距離と天体暦データとを結合するＧＰＳサーバ に転送される。通常、ステップ５０７に示すように、ＳＰＳ受信機の位置を決定 するために、近似位置とともに複数の疑似距離を使用する。近似位置により、Ｓ ＰＳ受信機が実行する位置計算は１つの位置解決に迅速に収束することができる 。 第９図は、本発明の他の態様を示しているが、これは、セル・ベース情報ソー スからの位置に基づいてそれに関する位置適正衛星天体暦データが決定されてい るワイヤレス・セル・サイトから位置適正衛星天体暦データを送信するための方 法に関するものである。この位置は、ＳＰＳ受信機と通信しているセルまたはセ ルラー・サービス・エリア内のＳＰＳ受信機の近似位置を表している。この位置 はステップ５３０でセル・ベース情報ソースから決定される。この位置は、セル ラー・サービス・エリアの位置またはそのセルラー・サービス・エリア内のワイ ヤレス・セル・サイトの位置のうちの少なくとも一方に基づくものであり、この 場合もワイヤレス・セル・サイトが対応するＳＰＳ受信機の近似位置を表してい る。ステップ５３２では、ステップ５３０で決定した位置から見えるところにあ る対応する複数の衛星について複数の衛星天体暦データを決定する。次にステッ プ５３４では、ワイヤレス・セル・サイトからセルラー・サービス・エリア内の ＳＰＳ受信機に複数の衛星天体暦データを送信する。このようにして、ＳＰＳ受 信機は、ＧＰＳサーバ２６などの遠隔処理局が位置計算を実行するのではなく、 ＳＰＳ受信機で決定した疑似距離とともに天体暦データを使用して、ＳＰＳ受信 機の位置を計算する。あるいは、第９図の方法は、衛星天体暦データを使用して ＳＰＳ受信機側でドップラーを計算し、ＳＰＳ受信機が近似ドップラー情報を使 用してＳＰＳ受信機で疑似距離を決定する際の処理時間を低減するように使用す ることもでき、これらの疑似距離は、衛星天体暦データと疑似距離を結合してＳ ＰＳ受信機に関する位置情報を決定するＧＰＳサーバに返送される。 次に、第１０Ａ図および第１０Ｂ図ならびに第１１Ａ図および第１１Ｂ図を参 照することにより、本発明の他の態様について説明する。この態様によれば、少 なくとも１つの実施形態の場合にセルラー電話信号変調との同期をとることによ りＧＰＳ局部発振器を同期化する方法および装置が記載されている。 ＧＰＳ受信機によるＧＰＳ信号の高速信号捕捉は、このような信号の搬送周波 数を把握することによって促進される。ドップラーその他の影響がない理想的な 搬送周波数は１５７５．４２ＭＨｚである。衛星およびＧＰＳ受信機の配置およ び移動の結果、約±４ｋＨｚ以下の信号シフトが発生する。さらに、ＧＰＳ受信 機の局部発振器の安定性は、重大な周波数エラーの一因となる可能性がある。た とえば、非常に安定した温度制御式水晶発振器は広範囲の温度にわたって１ｐｐ ｍの安定性を有し、それが±１．６ｋＨｚ以下の周波数エラーの一因になる。安 定性が優れた発振器は入手可能であるが、このような発振器は高価であり、消費 電力が大きい。ＧＰＳ受信機がセルラー電話あるいはページャまたはデータ・モ デムなどのその他のセルラー通信装置に接続されているときに、このような受信 機内に安定した局部発振器を生成するための代替方法について以下に説明する。 ほとんどのセルラー通信信号、特にディジタル・タイプのものは、高い安定性 で搬送波上に変調される。セルラー受信機は、このような搬送波に位相または周 波数ロックすることができ、このため、同様に高い安定性の局部発振器を受信機 内に設けることができる。この発振器は、周波数合成器内の基準として使用して 、ＧＰＳ信号の安定した局部発振器を生成することができる。この手法について は、１９９６年３月８日に出願された同時係属米国特許出願第０８／６１２５８ ２号および１９９６年１２月４日に出願された第０８／７５９５２３号にすでに 記載されている。この方法は、以下の説明では「搬送波同期方法」と呼ぶ。 この搬送波同期方法の問題は、セルラー通信信号が送信ごとに変動する搬送周 波数を使用する場合が多いことである。さらに、このような信号の一部は、１回 の送信中にその搬送周波数を変更し、いわゆる周波数ホッピングを行うが、この 場合の一例はヨーロッパで広く使用されるＧＳＭディジタル・セルラー規格であ る。このような変動は、信号の搬送周波数に基づいて、前述の同期手法に複雑さ を加える可能性がある。しかも、搬送波同期方法はセルラー受信機の周波数合成 回路の大幅な変更を必要とする可能性があり、それにより、高いコストまたはパ フォーマンスの制限あるいはその両方が発生する可能性がある。 搬送波同期方法の代替方法は、本発明の一態様の主題であるが、「変調同期方 法」である。この方法では、その搬送波を除去した後で受信したセルラー信号か ら安定した周波数が導出される。ほとんどのディジタル・セルラー・システムで は、他の送信との共用または「多重化」状態でディジタル・データを送信できる ようにするために、高安定変調速度を使用している。この場合の一例は、０．５ ７７ミリ秒間持続し、約２７０．８３ｋＨｚ（より正確には１３／４８×１ＭＨ ｚ）のデータ転送速度を有するタイム・スロット・バーストで信号を送信する前 述のＧＳＭ信号である。このような各バースト内のデータは、周波数偏移変調の 一形式であるガウス最小偏移変調（Gaussian minimum shift keying:ＧＭＳＫ） を使用して送信される。第２の例は、北米向けの符号分割多重アクセス方式（Ｃ ＤＭＡ）ディジタル・セルラー規格であるＩＳ−９５であり、これはスペクトラ ム拡散信号方式を使用する。このシステムでは、高速位相偏移変調「拡散シーケ ンス」が１．２２８８ＭＨｚの速度で搬送波上に変調される。この速度は非常に 安定しており、信号を構成する記号または「チップ」のタイミングは非常に安定 した全地球位置把握システムにリンクされている。どちらの例でも、ＧＰＳ受信 機内の局部発振器はこのような変調速度の１つに位相または周波数ロックするこ とができ、したがって、局部発振器に高い安定性をもたらす。 変調同期方法の利点としては、（Ａ）変調速度が送信の搬送周波数と無関係で あることと、（Ｂ）この変調速度をＧＰＳ受信機に提供する場合、セルラー受信 機の周波数合成回路の変更はほとんど必要がないことがある。多くの場合、この ような利点の結果として、搬送波合成方法よりコストが低くなることが予想され るが、この変調速度の周波数が低いために雑音およびジッタの様々な発生源の影 響を受けやすくなる可能性がある。 本発明の実施形態を示すために、変調合成方法の２通りの例を以下に示す。第 １０Ａ図は、ＩＳ−９５ ＣＤＭＡセルラー規格に関する状況に適用された方法 を使用可能な装置を示している。セル基地局（たとえば、セル・サイト１３）か らの信号は、アンテナ１０１によって受信され、ＲＦ／ＩＦ変換器１０２により 適切なＩＦに変換され、ＰＮ捕捉追跡回路またはサブシステム１０３に送信され るが、そのいずれもセル電話受信機１２０の一部である。ＰＮ捕捉回路は、１． ２２８８ＭＨｚの速度で搬送波上に変調されたＣＤＭＡ疑似距離シーケンス（周 波数および位相）を捕捉し追跡するものである。典型的な実施形態では、この追 跡は、ＰＮ発生器を駆動する電圧制御式またはチューナブル発振器１０４を使用 して行われる。このＶＣＯ１０４は、アナログまたはディジタル形式で実現する ことができる。この発振器は受信したＰＮ速度のものの２倍になるように周波数 が調整される場合が多く、このため、ＰＮ信号の連続追跡が可能になる。第１０ ａ図では、ＶＣＯ１０４はＰＮまたはチップ速度の２倍、すなわち、２．４５６ ７ＭＨｚで動作する。受信したチップ速度の２倍（またはその倍数）のクロック 速度を使用すると、早期／後期ＰＮ追跡ループを使用して高品質の追跡システム を構築できることは、当技術分野では周知のことである。 前述のように、受信したＣＤＭＡ信号は、ＧＰＳ時間にロックされた高安定Ｐ Ｎ変調を有する（所与の故障条件下は除く）。このため、ＰＮ捕捉回路からの供 給された２．４５６７ＭＨｚクロックは、通常、非常に良好な長時間安定性を有 することになる。 その短時間安定性または位相雑音は、主に、前述の追跡ループの品質の関数に なる。このクロックはフェーズロック・ループ回路１２１に供給することができ 、その回路の目的は第２の発振器１０９をこのクロックに位相および周波数ロッ クすることである。この第２の発振器は、４．０９６ＭＨｚという周波数を有し 、ＧＰＳ受信機の周波数合成器１１２用の周波数基準として使用する。この周波 数は１．０２４ＭＨｚの倍数であり、これはＧＰＳシステムで使用することがで き、上記で参照した同時係属特許出願第０８／６１２６６９号（１９９６年３月 ８日出願）に詳しく記載されている。２．４５７６ＭＨｚというＰＮ ＶＣＯ周 波数 は３で割ると８１９．２ｋＨｚになり、これは４．０９６ＭＨｚというＧＰＳ基 準周波数を５で割ったものと同じである。このため、従来の位相検出器１０７お よびループ・フィルタ１０８とともにフェーズロック・ループ１２１内に２つの ディバイダ１０５および１０６を使用すると、従来通り、発振器１０９から１０ ４へ位相ロックが可能になる。この回路は、特に集積回路形式で構築するには非 常に単純かつ安価なものである。 位相ロック発振器１０９は、ＧＰＳ ＲＦ／ＩＦ変換器１１１用の局部発振器 とＧＰＳ信号プロセッサ１１３用のサンプル・クロックを生成するＧＰＳ周波数 合成器１１２用の基準として使用する。特に、４．０９６ＭＨｚのサンプル・ク ロックは、１９９６年３月８日に出願され、上記で参照した特許出願第０８／６ １２６６９号で説明されているように、ＧＰＳ信号を処理するのに適している。 本発明をＧＳＭ信号フォーマットに応用する方法はＣＤＭＡと同様であるが、 ＧＳＭの主記号変調速度、すなわち、２７０．８３３ｋＨｚには前述のＧＰＳ受 信機の基準周波数４．０９６ＭＨｚとの適当な共通因数がない。しかし、良好な 共通因数を有するものであれば、ＧＰＳ受信機の代替実施形態を使用することが できる。たとえば、ＧＰＳ受信機によっては、１０ＭＨｚの基準発振器を使用す る。２７０．８３３ｋＨｚの４８／１３倍は１ＭＨｚになるので、第１０Ａ図と 同様の手法によって１０ＭＨｚの基準発振器をＧＳＭ記号速度に位相ロックする ことは容易である。 しかし、ＧＰＳが４．０９６ＭＨｚの基準を使用している場合でも、このよう な状況に対処するために第１０Ａ図のシステムをわずかに変更することは可能で ある。これについては第１０Ｂ図に示す。この場合、通信受信機２２０内のＶＣ Ｏ２０４は、捕捉追跡回路２０３によってＴＤＭＡ記号速度の８倍にロックされ る。ＶＣＯ２０４からのＶＣＯ出力は、数値制御発振器（ＮＣＯ）と呼ばれるこ とがある直接ディジタル周波数合成器２２１ａ（ＤＤＳ）に供給される。この装 置は、当技術分野では周知であり、ディジタル位相アキュムレータと、正弦曲線 のディジタル・サンプルを生成するための正弦ルックアップ・テーブルと、ディ ジタル・サンプルからアナログ信号を生成するためのＤ／Ａ変換器および低域フ ィルタからなるものである。第１０Ｂ図の例では、ＤＤＳは、入力周波数２．１ ６７ＭＨｚの数分の１としての周波数０．２３６３１にプログラミングされ、そ の結果、５１２ｋＨｚの出力が生成される。周波数合成器２１２は第１０Ａ図の ４．０９６ＭＨｚと同様に第１０Ｂ図の５１２ｋＨｚという基準を使用すること ができる。というのは、第１０Ａ図の４．０９６ＭＨｚは第１０Ｂ図の５１２ｋ Ｈｚの倍数であるからである。一部の応用例におけるＤＤＳの欠点は、標準のア ナログ・フューズロック・ループより高価になる可能性があることであるが、こ のコストは、前述のＤ／Ａ変換器のコストによって左右されるものであり、場合 によっては単一ビットＤ／Ａ変換器を使用することによって低減することができ る。このため、結果として得られるスパー（ｓｐｕｒ）がこの基準に位相ロック された周波数合成器２１２のループ帯域幅の外側になるように、正確にプログラ ミングしたＤＤＳの周波数を適切に選択することが必要になる。 第１１Ａ図は、第１０Ａ図または第１０Ｂ図に示すシステムによって本発明に より実行される汎用方法を示している。ステップ６０２では、通信信号を受信す る。この通信信号は、搬送周波数上で変調されたデータ信号を有する。ステップ ６０４では、このデータ信号から基準信号を抽出する。第１０Ａ図および第１０ Ｂ図の例におけるこの基準信号は、通信受信機の補足および追跡回路内のＶＣＯ からの出力である。ステップ６０６では、この基準信号を使用して、ＳＰＳ信号 を捕捉するための局部発振器信号を供給する。第１０Ａ図および第１０Ｂ図の例 は、基準信号を使用可能な２通りの例を示している。あるケースでは、この基準 信号をフェーズロック・ループで使用して、もう１つのクロック出力を生成し、 このクロック出力は、第１０Ａ図に示すようにＲＦ／ＩＦ変換器を駆動する周波 数合成器用の基準として使用する。第１１Ｂ図は、一実施形態における本発明の より具体的な実施形態を示している。この実施形態では、搬送周波数上に変調さ れたデータ信号を捕捉して追跡する。追跡したデータ信号によって補正された第 １の局部発振器信号が生成される。次に、第１の局部発振器信号を使用して第２ の局部発振器信号を生成し、これを使用してＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を捕捉す る。 本発明によりＳＰＳ受信機に送信されるドップラー情報は、ＳＰＳ受信機から 見えるところにある各衛星に対する近似ドップラーだけでなく、各近似ドップラ ーの変化率も含むことができることが分かるだろう。あるいは、近似ドップラー 情報は、それらが最初に決定された時点から約３０分間の間有効になる二次方程 式またはより高度な数学表現の形式で表すことができる。 近似ドップラーは、適切な間隔（たとえば、１秒）で分離された時点に遠隔か ら対象となる衛星までの距離を計算することによって計算することができる。こ れは、供給された暦データおよび近似ユーザ位置（たとえば、セルラー電話シス テムにおけるセル・サイトの固定位置に基づくもの）を使用して行われる。この ような距離の差は距離レートであり、これは光の速さで割ると毎秒当たりの秒数 （または毎秒当たりのナノ秒数などの他の適当な単位セット）で表されるドップ ラーを求めることができる。 ＧＰＳ衛星に関連して本発明の方法および装置を説明してきたが、その教示は 擬似衛星または衛星と擬似衛星との組合せを使用する位置決めシステムにも同様 に適用可能であることが分かるだろう。擬似衛星は、一般にＧＰＳ時間との同期 がとられ、Ｌ帯域搬送波信号上で変調されたＰＮコード（ＧＰＳ信号と同様のも の）を同報通信する地上ベース送信機である。遠隔受信機による識別を可能にす るために、各送信機には固有のＰＮコードを割り当てることができる。擬似衛星 は、トンネル、鉱山、ビル、その他の密閉エリアなど、軌道旋回している衛星か らのＧＰＳ信号が使用不能になる可能性のある状況で有用である。ここで使用す る「衛星」という用語は擬似衛星または擬似衛星と同等のものを含むものとし、 ここで使用するＧＰＳ信号という用語は擬似衛星または擬似衛星と同等のものか らのＧＰＳ状の信号を含むものとする。 上記の説明では、米国の全地球測位衛星（ＧＰＳ）システムでの応用に関連し て本発明を説明してきた。しかし、上記の方法は同様の衛星位置決めシステム、 特にロシアのＧＬＯＮＡＳＳシステムにも同様に適用可能であることは明白だろ う。ＧＬＯＮＡＳＳシステムがＧＰＳシステムとは異なる主な点は、様々な擬似 ランダムコードを使用するのではなく、互いにわずかに異なる搬送周波数を使用 することによって、様々な衛星からの放出が互いに区別されることである。この ような状況では、前述の回路およびアルゴリズムのほぼすべてが適用可能である が、例外として、新しい衛星の放出を処理する場合、異なる搬送周波数に対応 する異なる指数乗数を使用してデータの前処理を行う。ここで使用する「ＧＰＳ 」という用語は、ロシアのＧＬＯＮＡＳＳシステムを含むこのような代替衛星位 置決めシステムを含む。 本発明の様々な態様は、Ｎｏｒｍａｎ Ｆ．Ｋｒａｓｎｅｒにより１９９６年 ５月２３日に出願され、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願第０ ８／６５２８３３号に記載されているようなアーキテクチャを有するＧＰＳ移動 ユニットで使用できることが分かるだろう。 前述の説明では、特定の実施形態に関連して本発明を説明してきた。しかし請 求の範囲に記載した本発明のより広範囲の精神および範囲を逸脱せずに様々な修 正および変更が可能であることは明白になるだろう。したがって、本明細書およ び添付図面は、限定的なものではなく例示的なものとして見なすべきものである 。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ ，ＧＨ，ＨＵ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，Ｔ Ｔ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．セル・ベース通信受信機を有する衛星位置決めシステム（ＳＰＳ）受信機内 で処理時間を低減する方法において、 セル・ベース情報ソースから前記ＳＰＳ受信機の近似位置を決定するステップ であって、前記近似位置がセル・サイトを含むセルラー・サービス・エリアの位 置または前記セル・サイトの位置のうちの少なくとも一方によって決定されるス テップと、 前記近似位置に基づいて、前記ＳＰＳ受信機に対する少なくとも１つのＳＰＳ 衛星の近似ドップラーを決定するステップと、 前記少なくとも１つのＳＰＳ衛星までの少なくとも１つの疑似距離を決定する 際または前記少なくとも１つのＳＰＳ衛星から信号を捕捉する際のいずれか一方 の処理時間を低減するために前記ＳＰＳ受信機内で前記近似ドップラーを使用す るステップと を含む方法。 ２．前記近似ドップラーを前記セル・サイトから前記セル・ベース通信受信機に 送信するステップをさらに含み、前記セル・サイトが前記セル・ベース通信受信 機と通信可能である請求項１に記載の方法。 ３．前記近似位置が、前記セルラー・サービス・エリアによって定義される一般 的な地理的領域内の指定の位置または前記一般的な地理的領域の一部分内に位置 する前記セル・サイトの前記位置のいずれかによって決定される請求項２に記載 の方法。 ４．前記少なくとも１つの疑似距離を前記ＳＰＳ受信機から遠隔処理局に送信す るステップをさらに含む請求項２に記載の方法。 ５．前記送信ステップが前記セル・サイトによって行われる請求項４に記載の方 法。 ６．前記遠隔処理局が前記セル・サイトに位置する請求項５に記載の方法。 ７．前記遠隔処理局がセルラー切替えセンターに結合される請求項５に記載の方 法。 ８．前記近似ドップラーが前記遠隔処理局によって決定される請求項７に記載の 方法。 ９．前記遠隔処理局が前記セル・サイトから前記近似位置を受信し、前記セル・ サイトを介して前記ＳＰＳ受信機に前記近似ドップラーを供給する請求項８に記 載の方法。 １０．前記遠隔処理局が前記セル・サイトからセル・サイトＩＤを受信し、前記 セル・サイトＩＤから前記近似位置を決定し、前記セル・サイトを介して前記Ｓ ＰＳ受信機に前記近似ドップラーを供給する請求項８に記載の方法。 １１．前記遠隔処理局が前記セル・サイトＩＤを前記近似位置に関連付けるテー ブルを有する記憶装置を含み、前記遠隔処理局が前記近似位置について所与の時 点での複数の近似ドップラーを指定する情報にアクセスできる請求項１０に記載 の方法。 １２．前記少なくとも１つの疑似距離を前記ＳＰＳ受信機から前記セル・サイト を介して遠隔処理局に送信するステップをさらに含み、前記セル・ベース通信受 信機が前記ＳＰＳ受信機とともに１つのエンクロージャ内に統合される請求項１ に記載の方法。 １３．前記遠隔処理局が、前記セル・サイトを含む複数のセル・サイトに結合さ れたセルラー切替えセンターに結合される請求項１２に記載の方法。 １４．少なくとも１つのワイヤレス・セル・サイトに結合可能なデータ処理局を 使用する方法において、 近似位置を決定するサイト情報を受信するステップであって、前記近似位置が 前記ワイヤレス・セル・サイトを含むセルラー・サービス・エリアの位置または 前記ワイヤレス・セル・サイトの位置のうちの少なくとも一方によって決定され るステップと、 前記近似位置に基づいて、少なくとも１つのＳＰＳ衛星の近似ドップラーを決 定するステップと、 前記近似ドップラーを前記ワイヤレス・セル・サイトに送信するステップとを 含む方法。 １５．前記ワイヤレス・セル・サイトから少なくとも１つの疑似距離を受信する ステップをさらに含み、前記疑似距離が前記ワイヤレス・セル・サイトと通信可 能なセル・ベース通信受信機を有する衛星位置決めシステム（ＳＰＳ）受信機に よって供給される請求項１４に記載の方法。 １６．前記ＳＰＳ受信機からの位置情報を求める要求を送信するステップであっ て、前記要求が前記ワイヤレス・セル・サイトに送信されるステップをさらに含 む請求項１５に記載の方法。 １７．要求を送信する前記ステップが、前記近似ドップラーを送信する前記ステ ップの後で行われる請求項１６に記載の方法。 １８．前記データ処理局が複数のワイヤレス・セル・サイトに結合可能である請 求項１５に記載の方法。 １９．前記サイト情報が前記ワイヤレス・セル・サイトを識別し、前記データ処 理局が前記サイト情報から前記近似位置を決定する請求項１５に記載の方法。 ２０．前記サイト情報が前記近似位置を供給する請求項１５に記載の方法。 ２１．前記データ処理局が、所与の時点での複数の近似ドップラーを指定する情 報を含む記憧装置にアクセスする請求項１５に記載の方法。 ２２．前記近似位置と前記少なくとも１つの疑似距離とを使用して、前記ＳＰＳ 受信機に関する位置情報を決定する請求項１５に記載の方法。 ２３．プロセッサと、 前記プロセッサに結合された記憶装置と、 前記プロセッサに結合されたトランシーバとを含むデータ処理局であって、前 記トランシーバが前記データ処理局をワイヤレス・セル・サイトに結合するため のものであり、前記記憶装置が、前記ワイヤレス・セル・サイトを含むセルラー ・サービス・エリアの位置または前記ワイヤレス・セル・サイトの位置のうちの 少なくとも一方によって決定された近似位置について所与の時点での少なくとも １つの近似ドップラーを指定する情報を含み、前記トランシーバが前記近似位置 を決定するサイト情報を受信し、前記プロセッサが少なくとも１つのＳＰＳ衛星 に関する近似ドップラーを決定し、前記近似ドップラーが前記近似位置に基づき 、前記トランシーバが前記ワイヤレス・セル・サイトに前記近似ドップラーを送 信するデータ処理局。 ２４．前記プロセッサに結合されたＳＰＳ信号のソースをさらに含み、前記トラ ンシーバが前記ワイヤレス・セル・サイトから少なくとも１つの疑似距離を受信 し、前記プロセッサが前記ＳＰＳ信号と前記少なくとも１つの疑似距離とを使用 して、前記ワイヤレス・セル・サイトと通信可能な衛星位置決めシステム（ＳＰ Ｓ）受信機に関する位置情報を決定する請求項２３に記載のデータ処理局。 ２５．前記データ処理システムが、他のデータ処理システムに前記位置情報を供 給するための要求を出す前記他のデータ処理システムに結合可能である請求項２ ４に記載のデータ処理システム。 ２６．前記データ処理システムと前記他のデータ処理システムがインターネット により結合される請求項２５に記載のデータ処理システム。 ２７．ＳＰＳ信号の前記ソースが１つまたは複数のＳＰＳ受信機を含む請求項２ ４に記載のデータ処理システム。 ２８．データ処理システムによって実行されたときに、 そのデータ処理システムに結合可能なワイヤレス・セル・サイトを含むセルラ ー・サービス・エリアの位置または前記ワイヤレス・セル・サイトの位置のうち の少なくとも一方によって近似位置を決定するサイト情報を受信するステップと 、 前記近似位置に基づいて、少なくとも１つのＳＰＳ衛星の近似ドップラーを決 定するステップと、 前記近似ドップラーを前記ワイヤレス・セル・サイトに送信するステップとを 前記データ処理システムに実行させる実行可能コンピュータ・プログラム命令を 含むコンピュータ可読媒体。 ２９．前記ステップに ＳＰＳ信号のソースを受信するステップと 前記ワイヤレス・セル・サイトから少なくとも１つの疑似距離を受信するステ ップと、 前記少なくとも１つの疑似距離と前記ＳＰＳ信号とを処理して、前記少なくと も１つの疑似距離を供給したＳＰＳ受信機に関する位置情報を決定するステップ と をさらに含む請求項２８に記載のコンピュータ可読媒体。 ３０．前記近似位置と前記ＳＰＳ信号と前記少なくとも１つの疑似距離とを処理 して、前記位置情報を決定する請求項２９に記載のコンピュータ可読媒体。 ３１．移動衛星位置決めシステム（ＳＰＳ）受信機内で局部発振器信号を供給す る方法において、 搬送周波数と前記搬送周波数上で変調されたデータ信号とを有する信号を受信 するステップと、 前記搬送周波数上で変調された前記データ信号から基準信号を抽出するステッ プと、 ＳＰＳ信号を捕捉するための局部発振器信号を供給するように前記基準信号を 使用するステップと を含む方法。 ３２．前記搬送周波数上で変調された前記データ信号が擬似ランダム・シーケン スを含む請求項３１に記載の方法。 ３３．前記信号が符号分割多重アクセス方式システムまたは時分割多重アクセス 方式システムのいずれかで機能する請求項３１に記載の方法。 ３４．前記抽出ステップが、前記搬送周波数上で変調された前記データ信号に自 動的にロックするステップを含む請求項３１に記載の方法。 ３５．前記使用ステップが、前記基準信号と前記ＳＰＳ受信機内の局部発振器に よって生成された発振器信号とを比較するステップを含む請求項３１に記載の方 法。 ３６．前記使用ステップが、周波数合成器に前記基準信号を供給するステップと 、前記基準信号および前記周波数合成器から前記局部発振器信号を生成するステ ップとを含む請求項３１に記載の方法。 ３７．前記基準信号によって前記発振器信号を較正して前記局部発振器信号を供 給する請求項３５に記載の方法。 ３８．前記搬送周波数上で変調された前記データ信号がディジタル信号である請 求項３１に記載の方法。 ３９．ワイヤレス・セル・ベース送信機を有する衛星位置決めシステム（ＳＰＳ ）受信機の位置を決定する方法において、 セル・ベース情報ソースから前記ＳＰＳ受信機の近似位置を決定するステップ であって、前記近似位置が前記セル・ベース送信機と通信可能なワイヤレス・セ ル・サイトを含むセルラー・サービス・エリアの位置または前記ワイヤレス・セ ル・サイトの位置のうちの少なくとも一方によって決定されるステップと、 ＳＰＳ信号のソースを受信するステップと、 前記ワイヤレス・セル・ベース送信機から複数の疑似距離データを受信するス テップであって、前記複数の疑似距離データが前記ＳＰＳ受信機によって決定さ れるステップと、 前記ＳＰＳ受信機の位置情報を計算するために、ＳＰＳ信号と前記複数の疑似 距離と前記近似位置とを使用するステップと を含む方法。 ４０．搬送周波数と前記搬送周波数上で変調されたデータ信号とを有する信号を 送信するステップであって、前記ＳＰＳ受信機が前記搬送周波数と前記データ信 号のうちの一方を使用して、ＳＰＳ信号を捕捉するために使用する局部発振器信 号を供給するステップをさらに含む請求項３９に記載の方法。 ４１．前記セル・ベース通信受信機が前記セル・サイトからのセルラー送信から 前記近似位置を決定し、前記セル・ベース通信受信機が、前記近似ドップラーを 決定し、前記近似ドップラーを前記セル・サイトから前記セル・ベース通信受信 機に送信させる遠隔処理局に前記近似位置を送信する請求項１に記載の方法。 ４２．前記近似位置に基づいて、前記ＳＰＳ受信機に対する少なくとも１つのＳ ＰＳ衛星の近似ドップラーを決定するステップと、 前記ワイヤレス・セル・サイトを介して前記ＳＰＳ受信機に前記近似ドップラ ーを送信するステップとをさらに含む請求項３９に記載の方法。 ４３．搬送周波数と前記搬送周波数上で変調されたデータ信号とを有する信号を 送信するステップであって、前記ＳＰＳ受信機が前記搬送周波数と前記データ信 号のうちの一方を使用して、ＳＰＳ信号を捕捉するために使用する局部発振器信 号を供給するステップをさらに含む請求項４２に記載の方法。 ４４．搬送周波数と前記搬送周波数上で変調されたデータ信号とを有する信号を 送信するステップであって、前記ＳＰＳ受信機が前記搬送周波数と前記データ信 号のうちの一方を使用して、ＳＰＳ信号を捕捉するために使用する局部発振器信 号を供給するステップをさらに含む請求項１５に記載の方法。 ４５．衛星位置決めシステム（ＳＰＳ）受信機にドップラー情報を供給する方法 において、 ワイヤレス・セル・サイトの位置または前記ワイヤレス・セル・サイトを含む セルラー・サービス・エリアの位置のうちの少なくとも一方に基づいて近似位置 から複数の近似ドップラー・データを決定するステップであって、前記複数の近 似ドップラー・データが対応する複数の衛星に関するものであるステップと、 前記ワイヤレス・セル・サイトのワイヤレス・セルラー送信機から前記ワイヤ レス・セル・サイトが対応するセル内の複数のＳＰＳ受信機に前記複数の近似ド ップラー・データを同報通信するステップと を含む方法。 ４６．前記ワイヤレス・セル・サイトから少なくとも１つの疑似距離を受信する ステップであって、前記疑似距離が、前記ワイヤレス・セル・サイトと通信する セル・ベース・ワイヤレス送信機を有するＳＰＳ受信機によって供給されるステ ップをさらに含む請求項４５に記載の方法。 ４７．ＳＰＳ信号のソースからのＳＰＳ信号を使用し、前記疑似距離と前記近似 位置とを使用することにより、前記ＳＰＳ受信機の位置情報を計算するステップ をさらに含む請求項４６に記載の方法。 ４８．搬送周波数と前記搬送周波数上で変調されたデータ信号とを有する信号を 送信するステップであって、前記ＳＰＳ受信機が前記搬送周波数と前記データ信 号のうちの一方を使用して、ＳＰＳ信号を捕捉するために使用する局部発振器信 号を供給するステップをさらに含む請求項４６に記載の方法。 ４９．衛星位置決めシステム（ＳＰＳ）受信機に衛星情報を供給する方法におい て、 セル・ベース情報ソースから近似位置を決定するステップであって、前記近似 位置がワイヤレス・セル・サイトを含むセルラー・サービス・エリアの位置また は前記ワイヤレス・セル・サイトの位置のうちの少なくとも一方に基づくもので あり、前記近似位置から見えるところにある対応する複数の衛星に関する複数の 衛星天体暦データを決定するステップと、 前記ワイヤレス・セル・サイトのワイヤレス・セルラー送信機から前記ワイヤ レス・セル・サイトが対応するセル内の複数のＳＰＳ受信機に前記複数の衛星天 体暦データを送信するステップと を含む方法。 ５０．前記送信ステップが、前記セル内の複数のＳＰＳ受信機に前記複数の衛星 天体暦データを同報通信するステップを含む請求項４９に記載の方法。 ５１．前記ＳＰＳ受信機によって決定される複数の疑似距離データをそのＳＰＳ 受信機から受信するステップをさらに含む請求項４９に記載の方法。 ５２．ＳＰＳ信号のソースからのＳＰＳ信号と前記複数の疑似距離とを使用する ことにより、前記ＳＰＳ受信機の位置情報を計算するステップをさらに含む請求 項５１に記載の方法。 ５３．前記位置情報が前記近似位置を使用することによっても計算される請求項 ５２に記載の方法。 ５４．搬送周波数と前記搬送周波数上で変調されたデータ信号とを有する信号を 送信するステップであって、前記ＳＰＳ受信機が前記搬送周波数と前記データ信 号のうちの一方を使用して、ＳＰＳ信号を捕捉するために使用する局部発振器信 号を供給するステップをさらに含む請求項５２に記載の方法。 ５５．前記セル・サイトから前記セル・ベース通信受信機に前記近似ドップラー を送信するステップをさらに含み、前記近似ドップラーが、前記セル・サイトに 結合され、前記セルラー・サービス・エリアまたは前記セル・サイトのうちの少 なくとも一方のＩＤを前記セル・ベース通信受信機から受信する遠隔処理局によ って決定される請求項１に記載の方法。 ５６．前記遠隔処理局が、前記セル・ベース通信受信機によって前記遠隔処理局 に送信される前記ＩＤから前記近似ドップラーを決定する請求項５５に記載の方 法。 ５７．前記ＩＤが前記セル・サイトによって前記セル・ベース通信受信機に供給 され、前記セル・ベース通信受信機が前記セル・サイトを介して前記遠隔処理局 に前記ＩＤを送信する請求項５６に記載の方法。 ５８．前記セル・ベース通信受信機が、前記セル・サイトによって前記セル・ベ ース通信受信機に送信された信号から前記ＩＤを導出する請求項５６に記載の方 法。 ５９．前記信号が、前記セル・サイトに対応する擬似ランダム（ＰＮ）コードで ある請求項５８に記載の方法。 ６０．前記信号がＣＤＭＡシステムで送信される請求項５９に記載の方法。 ６１．前記近似ドップラーを前記セル・サイトから前記セル・ベース通信受信機 に送信させる遠隔処理局でその近似ドップラーが決定され、前記セル・ベース通 信受信機により、前記少なくとも１つの疑似距離を使用して前記ＳＰＳ受信機に 関する位置情報を決定する前記遠隔処理局に前記少なくとも１つの疑似距離が送 信され、ＳＰＳ衛星からのＳＰＳ信号から衛星位置データを抽出せずに前記ＳＰ Ｓ受信機が前記近似ドップラーを使用する請求項１に記載の方法。 ６２．前記セル・サイトから前記セル・ベース通信受信機に送信された通信信号 から基準信号を決定するステップと、 前記基準信号を使用して、前記ＳＰＳ受信機内でＳＰＳ信号を捕捉するために 使用する局部発振器信号を供給するステップとをさらに含む請求項１に記載の方 法。 ６３．前記基準信号が、前記通信信号の搬送周波数上で変調されたデータ信号か ら決定される請求項６２に記載の方法。 ６４．前記基準信号が、前記通信信号の搬送周波数から決定される請求項６２に 記載の方法。 ６５．結合された移動衛星位置決めシステム（ＳＰＳ）受信機と通信受信機にお いて、 搬送周波数上で変調されたデータ信号を有する通信信号を受信する第１のアン テナと、 前記第１のアンテナに結合され、データ信号から基準信号を生成するデータ信 号捕捉追跡回路と、 前記基準信号を受信するために前記捕捉追跡回路に結合され、前記ＳＰＳ受信 機内でＳＰＳ信号を捕捉するために局部発振器信号を生成する周波数合成器と を含むＳＰＳ受信機と通信受信機。 ６６．前記捕捉追跡回路内にあって、前記基準信号を供給する電圧制御式発振器 （ＶＣＯ）をさらに含み、 前記データ信号が擬似ランダム・シーケンスを含む請求項６５に記載の結合さ れたＳＰＳ受信機と通信受信機。 ６７．前記データ信号にロックすることにより前記基準信号が生成される請求項 ６５に記載の結合されたＳＰＳ受信機と通信受信機。 ６８．セル・ベース通信受信機を有する移動衛星位置決めシステム（ＳＰＳ）受 信機の位置情報を決定する方法において、 複数の異なる位置に関する複数のディファーレンシャルＳＰＳ補正データを受 信するステップと、 前記複数のディファーレンシャルＳＰＳ補正データから第１の位置に関する第 １のディファーレンシャルＳＰＳ補正データを選択するステップであって、セル ・サイトを含むセルラー・サービス・エリアの位置または前記セル・サイトの位 置のうちの少なくとも一方によってセル・ベース情報ソースから決定される近似 位置に基づいて前記第１のディファーレンシャルＳＰＳ補正データが選択される ステップと、 前記ＳＰＳ受信機から複数の疑似距離データを受信するステップであって、前 記複数の疑似距離データと前記第１のディファーレンシャルＳＰＳ補正データと を使用して前記位置を決定するステップと を含む方法。 ６９．前記位置を決定するために使用する衛星天体暦データを受信するステップ をさらに含む請求項６８に記載の方法。 ７０．前記セル・サイトを含むセル・ベース通信システムを介して前記セル・ベ ース通信受信機と通信可能なデータ処理局で前記位置が決定される請求項６９に 記載の方法。 ７１．前記ＳＰＳ受信機が、サイト情報を使用して前記近似位置を決定する前記 データ処理局に前記サイト情報を供給する請求項７０に記載の方法。 ７２．前記近似位置に基づいて、前記ＳＰＳ受信機に対する少なくとも１つのＳ ＰＳ衛星の近似ドップラーを決定するステップと、 前記近似ドップラーを前記ＳＰＳ受信機に送信するステップと、 前記ＳＰＳ受信機内で前記近似ドップラーを使用するステップとをさらに含む 請求項７１に記載の方法。 ７３．前記近似位置に基づいて、前記ＳＰＳ受信機に対する少なくとも１つのＳ ＰＳ衛星の近似ドップラーを決定するステップと、 前記近似ドップラーを前記ＳＰＳ受信機に送信するステップと、 前記ＳＰＳ受信機内で前記近似ドップラーを使用するステップとをさらに含む 請求項７０に記載の方法。 ７４．セル・ベース通信受信機を有する移動衛星位置決めシステム（ＳＰＳ）受 信機内でドップラー情報を決定する方法において、 前記ＳＰＳ受信機から見えるところにある複数のＳＰＳ衛星に関する衛星暦情 報を前記ＳＰＳ受信機で受信するステップと、 セル・サイトを含むセルラー・サービス・エリアの位置または前記セル・サイ トの位置のうちの少なくとも一方によって前記ＳＰＳ受信機の近似位置を決定す るステップと、 前記衛星暦情報と前記近似位置とを使用して、前記ＳＰＳ衛星のうちの少なく とも１つに関する近似ドップラーを決定するステップとを含む方法。