JP5647521B2 - Ｗｗａｎ／ｗｌａｎ位置推定システム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器で用いられるグローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）回路、及び、それを実現する技術に関する。

グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）は、長年にわたり、軍によって世界各地の任意の人や物体の位置を正確に測定するために利用されてきた。民間の活動領域においても、ＧＰＳに基づく応用が急激に広まっている。ＧＰＳによる測位は、ナビゲーション、農業、電気通信、ロケーションベースのマーケティングや広告などの様々な目的のために利用されている。

ＧＰＳ回路は今や多くの消費者向け機器に見られる。典型的なＧＰＳナビゲーション機器では、例えば、ＧＰＳ受信回路がＧＰＳ衛星群からＧＰＳ信号を受信する。ＧＰＳ受信回路は、受信したＧＰＳ信号から自身の位置を測定し、また、必要に応じて別の場所に案内するのに必要な経路及び速度を決定することもできる。ＧＰＳ回路は、セルラー携帯ハンドセットなどの移動通信機器にも見られる。メーカーやネットワーク・オペレータは、位置に基づく機能（例えば、ナビゲーション、ロケーションベースの検索、マーケティング、広告など）を提供することにより、高度な機能やサービスをますます増加させて、電気通信消費者を引き込み、それによって収益性及び／又はユーザー満足度を高める。

ＧＰＳ付き携帯電話には、メーカーが満たそうとするある特定の必要条件がある。一般的に言えば、典型的な携帯電話におけるＧＰＳ回路は、典型的な消費者の携帯電話機と一体化するため、安価で、比較的小さいフォームファクタを有し、十分な耐久性を有していなければならず、またその携帯電話機のバッテリー寿命を延ばすために比較的低消費電力である必要がある。さらに、典型的な携帯電話におけるＧＰＳ回路は、技術的に明るくないが要求が多く気まぐれな消費者層を満足させるため、迅速に位置取得を行う能力を有していなければならない。従って、訓練を受けたパイロットであれば長時間の飛行開始時に３０秒のＧＰＳコールド・スタートで満足するかもしれない（つまり、ＧＰＳ受信機はその位置を特定するのに３０秒かかる）のに対し、一般の消費者は、自身の携帯電話の位置ベースのアプリケーションが、携帯電話の電源投入後、又は、任意の場所に移動後、直ちに若しくは短時間のうちに利用できないと興味を失ってしまう。

消費者市場の特定の要求に応えるため、セルラーハンドセットのＧＰＳによる測位は長年にわたってセルラーネットワークの助けを借りて実現されてきた。例えば、ＧＰＳ位置を取得する際の遅延を最小限に抑えるため、及び／又は、セルラーハンドセットが厳しいＲＦ環境下でそのＧＰＳ位置を取得する手助けをするため、セルラーネットワークは、通常、セルラーハンドセットのＧＰＳ回路に「支援ヒント」を提供し、ＧＰＳ回路がより迅速にそのＧＰＳ位置を特定できるようにする。

説明を容易にするため、図１に、複数のセルラー電波塔１０２、１０４、１０６を有するＣＤＭＡ（符号分割多重接続）ネットワーク１００を簡略化して示す。各セルラー電波塔付近の空間領域は、信号の送信を管理する目的で、複数のセクタに分割されることがある。

ある特定の携帯電話は、通信のために、特定のセルラー電波塔の特定のセクタに割り当てられる。図１の例において、電波塔１０２はセクタ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃを、電波塔１０４はセクタ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃを、電波塔１０６はセクタ１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃを有するものとして示されている。これらの電波塔は、ＳＳ７などの通信用プロトコルを使用することもある高速伝送用の光、有線又は無線リンクを用いて互いに接続されることが多い。これらの通信リンクは、図１では、通信リンク１２０、１２２、１２４として示されている。

例えば、ＭＳＣスイッチを表すＣＤＭＡネットワークスイッチ１２８も示されている。ＣＤＭＡ位置決定エンティティ（ＰＤＥ）１３０は、ＣＤＭＡネットワークスイッチ１２８に接続されて、示されている。ＣＤＭＡ ＰＤＥ１３０は、ＣＤＭＡ携帯ハンドセット（ＣＤＭＡ ＭＳ１１２など）においてＧＰＳ測位機能を可能にするネットワーク論理を示している。ＣＤＭＡ ＰＤＥ１３０はＣＤＭＡ携帯ハンドセットと通信を行い、これらのＣＤＭＡ携帯ハンドセットがＣＤＭＡネットワーク１００内に在圏中に、ＧＰＳ位置に基づく機能性を提供する。

一般的に言えば、ＣＤＭＡ ＰＤＥ１３０は、ＣＤＭＡネットワーク１００やＣＤＭＡ ＭＳ１１２と協動し、ＣＤＭＡネットワーク１００やＣＤＭＡ ＭＳ１１２から提供される特定のＣＤＭＡ特有の機能や情報を用いて、支援ヒントを作成し、これらの支援ヒントをＣＤＭＡ ＭＳ１１２に提供する。支援ヒントにより、ＣＤＭＡ ＭＳ１１２は、ＧＰＳ衛星（例えば、図１のＧＰＳ衛星１４０、１４２、１４４など）からより迅速に、及び／又は、より効率的に必要なＧＰＳ信号を取得できる。ＣＤＭＡ ＭＳ１１２がＰＤＥから提供された支援ヒントを用いて必要なＧＰＳ信号を取得すると、ＣＤＭＡ ＰＤＥ１３０は、ＣＤＭＡ ＭＳ１１２がこれらのＧＰＳ信号から（ネットワーク特有及び回路特有の遅延やオフセットを考慮して）、ＣＤＭＡ ＭＳ１１２の正確なＧＰＳ位置などの有用なＧＰＳ情報を取り出す手助けしてもよい。

説明を容易にするため、図２に、図１のＣＤＭＡ ＭＳ１１２などの典型的なＣＤＭＡ携帯ハンドセットがＣＤＭＡネットワークに在圏中に、ＣＤＭＡ携帯ハンドセットに対して行われるＧＰＳ位置取得処理を簡略化して示す。ＧＰＳ位置取得処理は、ＣＤＭＡネットワーク１００の通信施設（例えば、電波塔、スイッチ）を介してＣＤＭＡ ＭＳ１１２とＣＤＭＡ ＰＤＥ１３０との間でセッション（２０２）を確立することから始まる。一般的に、ＧＰＳセッションは、ＣＤＭＡ ＭＳ１１２とＣＤＭＡ ＰＤＥ１３０との間で情報を交換するために行われる通話であると考えられる。

ステップ２０４では、ＣＤＭＡ ＰＤＥ１３０は、アドバンスト・フォワード・リンク・トリラテレーション（ＡＦＬＴ）のために、ＣＤＭＡ ＭＳ１１２に対して、情報（例えば、ある特定のセクタに関連する識別情報及びタイミング情報など）を要求する。ステップ２０６において、ＣＤＭＡ ＭＳ１１２は、要求された情報、例えば、ＣＤＭＡ ＭＳ１１２によって検出された電波塔のセクタに関連するセクタ関連情報などを提供する。ＣＤＭＡ ＰＤＥ１３０は、提供された情報を利用して（２１０）、ＣＤＭＡネットワーク１００におけるＣＤＭＡ ＭＳ１１２のおおよその位置を計算する（ステップ２０８では、例えば、三角測量する）。

ステップ２１２において、ＣＤＭＡ ＰＤＥ１３０は、算出されたＡＦＬＴ位置に基づく支援データをＣＤＭＡ ＭＳ１１２に送信し、ＣＤＭＡ ＭＳ１１２がより迅速にそのＧＰＳ信号を取得できるようにする。ＣＤＭＡ ＰＤＥ１３０は、例えば、算出されたＡＦＬＴ位置、ＧＰＳタイミング推定値、ＧＰＳドップラー推定値などに基づいて、ＣＤＭＡ ＭＳ１１２が追跡する可能性が最も高い一部のＧＰＳ衛星に関する識別データを送信してもよい。この支援情報により、必要なＧＰＳ信号を取得するためにＣＤＭＡ ＭＳ１１２が行わなくてはならない検索にかかる労力が軽減される。

例えば、ＣＤＭＡ ＭＳ１１２は、支援情報により特定されたＧＰＳ衛星だけに絞って検索を行い、支援情報に特定されていない他のすべてのＧＰＳ衛星をスキップしてもよい。別の例では、ＣＤＭＡ ＭＳ１１２は、ＧＰＳ信号を取得するため、支援情報におけるＧＰＳタイミングデータ及びＧＰＳドップラーデータを利用してより効率的に自身の同期を行ってもよい。

ステップ２１４において、ＣＤＭＡ ＭＳ１１２は、未加工のＧＰＳ信号データを（もし見つかれば）ＣＤＭＡ ＰＤＥ１３０に返送してもよい。ＣＤＭＡ ＰＤＥ１３０はフォームファクタ及び／又は電力消費要件においてそれほど厳しく制約されていないので、ＣＤＭＡ ＰＤＥ１３０には、返送された未加工のＧＰＳ信号データからより迅速にＧＰＳ位置を算出するための（ＣＤＭＡ ＭＳ１１２の処理機能と比べて）より高い処理機能が備えられていることがある。ＣＤＭＡ ＭＳ１１２のＧＰＳ位置が決定すると、ＣＤＭＡ ＭＳ１１２がＣＤＭＡネットワーク１００内在圏中は、ＣＤＭＡ ＭＳ１１２のユーザーがＧＰＳ位置に基づくアプリケーション及び機能を利用できるようになる。

上記ＧＰＳ位置取得処理は、セルラー携帯ハンドセットに対して適切に機能する傾向にあるが、一方で欠点もある。例えば、ＣＤＭＡ ＰＤＥは、ＣＤＭＡネットワーク１００のＲＦ、電気的及び物理的な配置、プロトコル特性に対する固有性が高い。これは、ＣＤＭＡ ＰＤＥは、ＣＤＭＡネットワーク１００の特定の部品配置、プロトコルに関連する問題、ネットワーク機能、及び、その他の特殊性に起因するチップ関連の遅延及び物理的な伝送遅延に責任を負っており、これら特殊性を補い、十分正確なＧＰＳ及びタイミング・ヒントをＣＤＭＡ ＭＳ１１２に提供しなければならないからである。

同様に、ＭＳによって提供されたＣＤＭＡセクタデータを用いてＣＤＭＡ ＭＳ１１２のおおよその位置を計算するＣＤＭＡ ＰＤＥ１３０におけるＡＦＬＴ位置算出処理は、例えば、特定のＣＤＭＡネットワークのネットワーク塔の位置及び伝送特性、並びに特定のデータ及びタイミング・フォーマット、ＣＤＭＡプロトコルの要件に対する固有性が高い。ＧＰＳ位置取得処理とＣＤＭＡネットワーク／プロトコルとの間の密接な関係性は、ＣＤＭＡネットワーク内のＣＤＭＡセルラー携帯ハンドセットにおいてはほとんど問題を生じないが、一方でそのような密接な関係性は、これらのＣＤＭＡセルラー携帯ハンドセットが、ＣＤＭＡネットワークやそのＣＤＭＡ特有のＰＤＥの及ぶ範囲外に移動した場合、ＣＤＭＡセルラー携帯ハンドセットのＧＰＳ機能性及び特徴の一部或いはすべてを失ってしまうことも示唆している。

最近では、複数のネットワークやプロトコルにまたがって使用可能な新しい種類のセルラー携帯機器も存在する。例えば、いくつかのマルチモード・セルラー携帯ハンドセットはＣＤＭＡ、ＷｉＦｉ及び／又はＷｉＭａｘネットワークにおいて動作するように設計されている。ＧＰＳ機能性は、ＣＤＭＡネットワーク及び／又はＣＤＭＡ ＰＤＥの存在と、特定のＣＤＭＡネットワーク及びプロトコルについての知識に依存するので、そのようなマルチモード・セルラー携帯ハンドセットのユーザーは、ＣＤＭＡネットワーク外でＷｉＦｉネットワーク又はＷｉＭａｘネットワークへとローミングしている間は、ＧＰＳ位置に基づく機能にアクセスできない場合がある。

このような場合、このようなユーザーは、非ＣＤＭＡネットワークでは電話をかけたり受けたりできるものの、ＧＰＳ位置に基づく機能を利用できない、及び／又は、ＣＤＭＡネットワーク支援情報の不足が原因でＧＰＳ位置を迅速に特定できないということに気付くこともある。そのような不具合により、ユーザーは自身の携帯電話又はネットワークがなんらかの理由で正常に機能していないものと思い込んでしまい、フラストレーションや不満を抱えてしまうこともある。もしユーザーが充分な不満を抱けば、ＧＰＳ機能をすべて契約解除してしまい、結果的にネットワーク業者の収入減につながる可能性がある。

一実施形態において、本発明は、電子機器において全地球測位システム（ＧＰＳ）の測位を実施する方法に関する。該方法は、位置決定エンティティ（ＰＤＥ）を提供し、ＰＤＥと電子機器との間で通信セッションを確立することを含む。通信セッションは、複数の第１ＩＰ（インターネットプロトコル）パケットを介して実現される。上記方法は、通信セッションを介して得られた情報に応じて、電子機器の大まかな位置をＰＤＥによって決定することをさらに含む。また、上記方法は、大まかな位置に少なくとも部分的に基づいて、支援情報を作成することをさらに含む。支援情報は、ＰＤＥによって、複数の選択されたＧＰＳ衛星に関連する同期タイミング情報と軌道情報とを少なくとも含んで作成される。複数の選択されたＧＰＳ衛星はすべての利用可能なＧＰＳ衛星の一部である。上記方法は、さらに、複数の第２ＩＰパケットを介して、ＰＤＥから電子機器へ、電子機器が複数の選択されたＧＰＳ衛星の少なくとも一つからＧＰＳ信号を取得する手助けをする支援情報を送信することを含む。

別の実施形態において、本発明は、電子機器において、位置決定エンティティ（ＰＤＥ）による支援を受けて全地球測位システム（ＧＰＳ）の測位を実施する方法に関する。該方法は、電子機器からＰＤＥへ複数の第１ＩＰ（インターネットプロトコル）パケットを送信することを含む通信セッションを電子機器とＰＤＥとの間で確立することを含む。通信中にやりとりされる情報は、ＰＤＥが電子機器の大まかな位置情報を確立する手助けをするものである。上記方法は、少なくとも支援情報を含む複数の第２ＩＰパケットをＰＤＥから受信することをさらに含む。支援情報は、複数の選択されたＧＰＳ衛星に関連する同期タイミング情報と軌道情報とを少なくとも含む。複数の選択されたＧＰＳ衛星は、すべての利用可能なＧＰＳ衛星の一部である。また、上記方法は、支援情報を用いて、複数の選択されたＧＰＳ衛星の少なくとも一つからＧＰＳ信号を取得することをさらに含む。

さらに別の実施形態において、本発明は、電子機器において、位置決定エンティティ（ＰＤＥ）による支援を受けて全地球測位システム（ＧＰＳ）の測位を実施するための回路に関する。該回路は、ＰＤＥへ複数の第１ＩＰ（インターネットプロトコル）パケットを送信する手段を備えており、また、複数の第２ＩＰパケットをＰＤＥから受信する手段をさらに備えている。複数の第２ＩＰパケットは少なくとも支援情報を含む。支援情報は、複数の選択されたＧＰＳ衛星に関連する同期タイミング情報と軌道情報とを少なくとも含む。複数の選択されたＧＰＳ衛星は、すべての利用可能なＧＰＳ衛星の一部である。また、上記回路は、支援情報を用いて、複数の選択されたＧＰＳ衛星の少なくとも一つからＧＰＳ信号を取得する手段をさらに備えている。

上記発明の概要は、本書に開示される本発明の数ある実施形態の内の一つのみに関連するものであり、特許請求の範囲に記載の本発明の範囲を限定するものではない。以下、本発明の上記およびその他の特徴について、以下の発明を実施するための最良の形態において図面と関連させながらさらに詳しく説明する。

本発明は、限定するものとしてではなく例として添付図面に図示されており、この添付図面において、同様の符号は同様の要素を示している。
図１は、説明を容易にするため、ＣＤＭＡ（符号分割多重接続）ネットワークを簡略化して示す図である。 図２は、典型的なＣＤＭＡ携帯ハンドセットがＣＤＭＡネットワーク内に在圏中に、ＣＤＭＡ携帯ハンドセットに対して行われるＧＰＳ位置取得処理を簡略化して示す図である。 図３は、本発明の一または複数の実施形態に係るＩＡＩＥ−ＧＰＳＰのデータフローを簡略化して示す図である。 図４は、本発明の一または複数の実施形態に係るパケット・ベースのＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ技術を実施する工程を簡略化して示す図である。

以下、本発明について、添付図面に示すいくつかの実施形態を参照して詳しく説明する。以下の説明において、本発明を完全に理解するために、多くの特定の詳細が述べられている。しかしながら、本発明は、これら特定の詳細のいくつかまたはすべてを伴わずに実施してもよいことが当業者には明白であろう。他の例においても、本発明を不必要に分かりにくくすることを避けるため、周知の処理工程及び／又は構造を詳細には説明していない。

以下において、方法や技術を含む様々な実施形態について説明する。本発明には、発明の技法の実施形態を実施するためのコンピュータ可読命令を記憶するコンピュータ可読媒体を含む製品が含まれてもよいことに留意すべきである。コンピュータ可読媒体としては、例えば、コンピュータ可読コードを記憶するための半導体、磁気、光磁気、光学、又は他の形態のコンピュータ可読媒体が挙げられる。さらに、本発明には、本発明の実施形態を実施するための装置が含まれてもよい。そのような装置には、本発明の実施形態に関する動作を実行するための専用及び／又はプログラム可能回路が含まれてもよい。そのような装置の例としては、適切にプログラムされた汎用コンピュータ及び／又は専用コンピュータ・デバイスが挙げられ、また、本発明の実施形態に関する様々な動作に適応したコンピュータ／コンピュータ・デバイスと専用／プログラム可能回路の組み合わせが含まれてもよい。

本発明の実施形態は、携帯機器を含む、ＩＰパケットによって通信可能な機器において、ＧＰＳ測位機能性を実装するための装置及び方法に関する。本発明の一または複数の実施形態において、発明の支援情報強化ＧＰＳ測位（ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ）技術は、特定の通信ネットワーク及びプロトコル（例えば、ＣＤＭＡなど）の特定の要件から切り離されている。ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ機能を特定の通信ネットワーク／プロトコル要件から切り離すことで、本発明の実施形態では、音声通信機能の有無を問わず、いかなるタイプの機器でも、ＧＰＳ測位機能性が与えられ、支援情報によって容易化される迅速なＧＰＳによる測位（例えば、電子機器の位置を確立するのに十分であって必要なＧＰＳ信号の取得）を享受できる。

さらに、特定の通信ネットワーク／プロトコルについての知識や機能は、発明の支援情報強化ＧＰＳ測位（ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ）の実施には必要ないので、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰを備える携帯ハンドセットは、特定の通信ネットワーク外を移動中も迅速なＧＰＳ測位機能を含むＧＰＳ機能性を引き続き提供できる。従って、ＣＤＭＡ携帯ハンドセットは、従来技術とは異なり、ＣＤＭＡネットワーク外でローミング中も、迅速なＧＰＳ測位機能を含むＧＰＳ機能性を引き続き提供できる。そのようなＣＤＭＡ携帯ハンドセットがマルチモード機能（例えば、ＣＤＭＡ／ＷｉＦｉ、ＣＤＭＡ／ＷｉＭａｘ、ＣＤＭＡ／ＷｉＦｉ／ＷｉＭａｘなど）を有する場合、ＣＤＭＡ携帯ハンドセットは、ＣＤＭＡネットワークから他のネットワーク（例えば、ＷｉＦｉネットワーク、ＷｉＭａｘネットワークなど）へとローミングする際、迅速なＧＰＳ測位機能を含むＧＰＳ機能性を引き続き提供できる。ＷｉＦｉとは現在ＩＥＥＥ８０２．１１規格（ｗｗｗ．ｗｉ−ｆｉ．ｏｒｇ）に基づくワイヤレス技術である。ＷｉＭａｘ（ｗｗｗ．ｗｉｍａｘｆｏｒｕｍ．ｏｒｇ）とは現在ＩＥＥＥ８０２．１６規格に基づくワイヤレス技術であって、ＷｉＦｉと比較してより長い距離の伝送用に設計されている。ＷｉＦｉ及びＷｉＭａｘはいずれも当業者には周知の技術であるので、ここでは詳細には説明しない。

一または複数の実施形態において、携帯機器による迅速なＧＰＳ取得に必要なタイミング同期データは、絶対ＧＰＳ時間に優先的に同期される。ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ携帯機器と対応する測位機器エンティティ（ＰＤＥ）の両方を絶対ＧＰＳ時間に同期させることで、ネットワーク時間（例えば、ＣＤＭＡ時間など）に同期する必要性がなくなる。

一または複数の実施形態において、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥは、ＮＴＰ（ネットワーク時間プロトコル）サーバからＧＰＳ時間を取得する。周知のように、ＮＴＰは、パケット交換ネットワークにおいてコンピュータシステムのクロックを同期させるように設定されたプロトコルである。ＮＴＰの動作の詳細は、例えば、インターネット・エンジニアリング・タスク・フォース（ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ）から入手可能なＲＦＣ７７８、ＲＦＣ８９１、ＲＦＣ９５６、ＲＦＣ９５８、ＲＦＣ１３０５に記載されている。その際、時間同期データに関する限り、特定のネットワーク（例えば、ＣＤＭＡなど）への依存は解消される。このような方法によって、タイミング同期問題が大幅に簡略化され、効率的で特定の通信ネットワーク制約を受けない方法でＧＰＳタイミング同期を行うことができる。

一または複数の実施形態において、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰは、従来のＧＰＳ測位技術に加えて、若しくはその代わりに実施される。つまり、いくつかの実施形態では、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰは、従来のＧＰＳ測位回路によって提供されるＧＰＳ測位機能性を補完・強化できる。ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ回路がＧＰＳ測位を十分に行えなかった場合、従来の論理を利用して（ＣＤＭＡネットワークなどの通信ネットワーク内での場合だけではあるが）必要なＧＰＳ測位を行ってもよい。他の実施形態において、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰは従来のＧＰＳ測位技術の代替として実施され、それによって機器の実装が簡略化される。

本発明の様々な実施形態の特徴及び利点は、以下の図及び説明を参照することでより良く理解されよう。図３に、本発明の一または複数の実施形態に係るＩＡＩＥ−ＧＰＳＰデータフローを簡略化して示す。図３のデータフローにおいて、特定の通信ネットワーク／プロトコルに関する知識や情報（例えば、ＣＤＭＡネットワーク、ＣＤＭＡプロトコル、ＣＤＭＡタイミングなど）は、支援情報強化ＧＰＳ測位（ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ）を実現するのに絶対に必要というわけではない。概念的には、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰによって実施される支援情報強化ＧＰＳ測位機能性は、通信ネットワーク特性（例えば、ＣＤＭＡネットワーク、ＣＤＭＡプロトコル、ＳＳ７、ＣＤＭＡタイミング）から切り離されており、代わりにＩＰ（インターネットプロトコル）ベースの解決法を用いて実施される。

このように、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰは、ＣＤＭＡネットワークやＷｉＦｉ、ＷｉＭａｘなどの非ＣＤＭＡネットワークなどの通信ネットワークを含む、ＩＰトラフィックを運べるいかなるネットワークにおいても相互運用可能である。この最後の点は、ＧＰＳによる支援情報強化測位にＩＰ技術を使用することで、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ機器とＩＰパケットをやりとりできるいかなる環境にも移植できる解決法を提供するという点において重要である。従って、セルラーネットワークが支援情報強化ＧＰＳ測位の絶対条件として排除されるだけでなく、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ機能を実施可能な機器は従来の意味における携帯電話機である必要がなくなる。実際には、ＩＰパケットによって通信を行うものであればいかなる機器（例えば、カメラ、デスクトップコンピュータ、自動車用回路など）であってもＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ機能が与えられる。

さらに、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥは、通信にＩＰパケットを利用するいかなる環境／ネットワークにも移植可能である。ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥは、販売もしくは貸し出されている市販のハードウェア及び／又はソフトウェア解決法として提供され、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥと通信を行って支援情報データの取得及び／又はＧＰＳベースのアプリケーション及び／又はそのデータへのアクセスを行うＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ機器にＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ機能を提供してもよいものと考えられる。

図３のデータフローにおいて、携帯機器と（ＩＰベースの技術を使ってＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ機能の実施も行う）対応するＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥとの間の通信は、ＩＰパケットによってやりとりされる一連のメッセージとして構成できる。ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ論理が与えられた携帯機器（又はＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥ）はセッションを開始してもよい。ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥは、パケット・ベースの技術を用いて携帯機器と通信するために通信可能に接続されたサーバやコンピュータを意味する。一または複数の実施形態において、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥは、ネットワーク（例えば、ＬＡＮ、ＷＬＡＮ、又は、インターネット）内の適切な地理上のいかなる場所に位置してもよく、限定はされない。

ＩＰパケットを介して実行されるこのセッションでは、携帯機器のＩＰアドレスとＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥのＩＰアドレスが、送信元ＩＰアドレス及び宛先ＩＰアドレスとして用いられる。一または複数の実施形態において、携帯機器のＩＰアドレスは、携帯機器の大まかな位置情報をＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥに提供してもよい。一または複数の実施形態において、携帯機器に対応する公的ＩＰアドレス（３０２）によって、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥは、例えば、ＤＨＣＰ及びＤＮＳデータベースを検索することで、携帯機器の大まかな位置を得ることができる。ＤＮＳ及び／又はＤＨＣＰの逆検索技術については当技術分野において周知であるので、ここでは詳細には説明しない。

携帯機器の大まかな位置を取得する（３０４）方法として、他の方法も考えられる。例えば、携帯機器と通信するアクセス・ポイント（ＡＰ）（例えば、ＷｉＦｉ又はＷｉＭａｘのＡＰ）のＩＰアドレスを使って携帯機器の大まかな位置を突き止めてもよい。他の例として、携帯機器と通信する送受信器を識別することで携帯機器の大まかな位置を突き止めてもよい。他の例として、携帯機器と通信するセルラー電波塔を識別することで携帯機器の大まかな位置を突き止めてもよい。このように、特定の携帯機器において、携帯機器の大まかな位置を決定するため一つ又は複数の方法を個別に若しくは同時に実施し、携帯機器が異なるネットワークやプロトコルにおいてＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ機能性を提供できるようにしてもよい。

その後、携帯機器から提供された大まかな位置情報、及び／又は、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥが取得した大まかな位置情報を利用してセッション応答を作成する。セッション応答には、検索候補ＧＰＳ衛星（すなわち、すべての利用可能なＧＰＳ衛星から選択された一部のＧＰＳ衛星であり、携帯機器の大まかな位置データに基づいて選択される）の同期タイミング情報（３１２）、軌道情報（３１４）などの支援情報が含まれている。例えば、同期タイミング情報は、絶対ＧＰＳ時間（これはＧＭＴ時間に合わせられる）に合わせられたＮＴＰ時間を示してもよい。定評のあるＮＴＰ方法論に基づくタイミング情報によって、携帯機器は、効率的に、かつ、通信ネットワークの制約／特性（例えば、ＣＤＭＡ時間、ＣＤＭＡオフセット計算など）の影響を受けない方法で、ＧＰＳ取得のための自身の同期化を行うことができる。

支援情報を利用することで、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ携帯機器はそのＧＰＳ位置を算出するために必要なＧＰＳ信号をより迅速に取得できる。電力節約及び／又はより迅速なＧＰＳ位置の取得のために、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ携帯機器は、未加工ＧＰＳ信号をＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥ、他のサーバ又はノードに提供してもよく、それによりＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥ、他のサーバ又はノードが携帯機器に代わってＧＰＳ位置を算出できる。ＧＰＳ測位が不可能である場合、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ携帯機器はその旨を報告してもよい。この場合、他のＧＰＳ測位方法論（例えば、従来のＣＤＭＡベースの技術など）を試みる、若しくは、ＧＰＳ測位の試行を完全に中止してもよい。

図４に、本発明の一または複数の実施形態に係るパケット・ベースのＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ技術を実施する工程を簡略化して示す。ステップ４０２において、携帯機器又はＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥによってセッションが開始される。

ステップ４０４において、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥは、携帯機器の大まかな位置情報を（例えば、携帯機器のＩＰアドレスから、又は、前述の他の方法を通して）取得する。なお、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ技術は、携帯機器の大まかな位置の決定をセル塔三角測量、ＡＦＬＴ計算、又は、他の特定のネットワークに依存する技術に頼る従来技術とは異なり、特定の通信ネットワーク及びプロトコル（例えば、ＣＤＭＡなど）にとらわれない一または複数の方法で、大まかな情報を取得できるよう設計されている。

ステップ４０６において、ＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥは、支援情報を算出し、それを携帯機器のＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ回路に提供する。候補ＧＰＳ衛星やそれらのＧＰＳ軌道データの決定といった、大まかな位置からの支援情報のある特定部分を算出する方法については周知であるので、ここでは詳細には説明しない。支援情報の一部は、ＧＰＳ時間に関連し、これは、例えば、ＮＴＰによって取得し得る。この場合も先と同様に、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ技術は、同期をネットワーク特有時間（例えば、ＣＤＭＡ時間）に頼る従来技術とは異なり、特定の通信ネットワーク及びプロトコル（例えば、ＣＤＭＡタイミング）にとらわれない一または複数の方法で、時間を同期できるよう設計されている。

支援情報を利用することで、携帯機器のＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ回路は、ステップ４０８において、自身の同期を行い、候補ＧＰＳ衛星（これらは支援情報内で特定されている）を検索する。ステップ４１０において、携帯機器は、未加工ＧＰＳデータ又は算出されたＧＰＳ位置データを返送してもよい。あるいは、ただ単にＩＡＩＥ−ＧＰＳＰによるＧＰＳ測位が不可能であることを報告してもよい。上述したように、この場合、他のＧＰＳ測位方法論（例えば、従来のＣＤＭＡベースの技術など）を試みる、若しくは、ＧＰＳ測位の試行を完全に中止してもよい。

一般的に、携帯機器のＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ回路は、通信セッション中にＩＰパケットをＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥに送信するための専用又はプログラム可能な回路を少なくとも備えていてよい。また、携帯機器のＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ回路は、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥから支援情報を運ぶＩＰパケットを受信するための専用又はプログラム可能な回路を少なくとも備えていてよい。さらに、携帯機器のＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ回路は、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥから提供された支援情報に基づき一つまたは複数の候補衛星のＧＰＳ信号を取得するための専用又はプログラム可能な回路を少なくとも備えていてよい。携帯機器において上記を実現できるよう特定の専用又はプログラム可能な回路を選択・実装することは、当業者の技能の範囲内である。

同様に、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥ内の回路は、携帯機器のＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ回路からＩＰパケットを受信するための専用又はプログラム可能な回路を少なくとも備えていてよい。ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥ内の回路は、携帯機器との通信セッション中に受信した情報に少なくとも部分的に基づき、携帯機器の大まかな位置を算出するための専用又はプログラム可能な回路を少なくとも備えていてよい。ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥ内の回路は、算出された大まかな位置に少なくとも部分的に基づき、支援情報を作成するための専用又はプログラム可能な回路を少なくとも備えていてよい。上述したように、支援情報には、少なくとも候補ＧＰＳ衛星の同期タイミング情報や軌道情報が含まれていてよい。ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥ内の回路は、支援情報を携帯機器に送信するための専用又はプログラム可能な回路を少なくとも備えていてよい。ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥにおいて上記を実現するよう特定の専用又はプログラム可能な回路を選択・実装することは、当業者の技能の範囲内である。

以上、いくつかの好適な実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明の範囲内に含まれる変更、置換、及び同等物が存在する。本明細書では様々な実施例が記載されているが、これらの実施例は例示的な目的でなされたものであって本発明を限定するものではない。例えば、実施例では説明目的でＣＤＭＡについて述べられているが、本発明はあらゆるプロトコルに左右されたりとらわれたりしないので、ＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ回路及びＩＡＩＥ−ＧＰＳＰ ＰＤＥは、いかなる通信プロトコル（ＧＳＭ（登録商標）及び／又はＰＨＳを含むＴＤＭＡプロトコルのいずれか、及び、その他の一つのプロトコル若しく複数のプロトコルの組み合わせ）を利用するいかなる電子機器においても実装可能である。ＴＤＭＡは時分割多重アクセスの頭文字をとったもので、上記のＧＳＭ（登録商標）（モバイル通信のためのグローバルシステム）とＰＨＳ（簡易型携帯電話）を含む。

また、発明の名称と概要は、便宜上なされたものであって、特許請求の範囲を解釈するのに用いられるべきではない。さらに、要約書は、非常に簡潔に書かれており、便宜上なされたものであるので、特許請求項の範囲に示される発明全体を解釈または限定するために使用するべきではない。本書において、「設定（する）」といった用語が使用されている場合、そのような用語は、その一般的に理解される、０、１または１つ以上の部材を含む数学的な意味を持つよう意図されている。また、本発明の方法及び装置の実施に関しては、多くの代替方法があることを留意すべきである。従って、添付された請求の範囲は、本発明の精神と範囲内に含まれるそのようなすべての変更、置換、及び同等物を含むものとして解釈されるものとする。

Claims (18)

1. セルラー・ネットワーク及び非セルラー・ネットワークを含む複数のネットワークにおいて相互運用可能な支援情報強化ＧＰＳ測位の機能を有するマルチモード無線電子機器に対して全地球測位システム（ＧＰＳ）の測位を実施する方法であって、
   前記セルラー・ネットワークは、前記支援情報強化ＧＰＳ測位の絶対的条件から排除されており、
   前記マルチモード無線電子機器が、強化位置決定エンティティと接続されているインターネットプロトコル（ＩＰ）対応の前記非セルラー・ネットワークとの通信を確立し、
   前記強化位置決定エンティティと前記マルチモード無線電子機器との間で、複数の第１ＩＰパケットを介して実現される通信セッションを確立し、
   前記通信セッションを介して得られた情報に応じて、前記マルチモード無線電子機器の大まかな位置を前記強化位置決定エンティティを用いて決定し、
   前記強化位置決定エンティティが、すべての利用可能なＧＰＳ衛星の一部である複数の選択されたＧＰＳ衛星に関連する軌道情報及び絶対ＧＰＳ時間に基づく同期タイミング情報を少なくとも含む支援情報を、少なくとも部分的に前記大まかな位置に基づいて作成し、
   前記複数の選択されたＧＰＳ衛星の少なくとも一つから前記マルチモード無線電子機器がＧＰＳ信号を取得する手助けをするように構成された前記支援情報を、複数の第２ＩＰパケットを介して前記強化位置決定エンティティから前記マルチモード無線電子機器へ送信すること、を含み、
   前記大まかな位置を決定することは、
   前記非セルラー・ネットワークにおけるアクセス・ポイント情報に基づいて前記マルチモード無線電子機器の大まかな位置を決定する第１の方法と、
   前記セルラー・ネットワークにおけるセクタ情報に基づいて前記マルチモード無線電子機器の大まかな位置を決定する第２の方法と、を含み、
   前記第１の方法を用いたＧＰＳ測位に失敗した際、前記マルチモード無線電子機器が前記セルラー・ネットワーク内にある場合に、前記第２の方法が実行される方法。
2. 前記同期タイミング情報は、前記セルラー・ネットワーク及び前記非セルラー・ネットワークのネットワーク特有時間に依存しない方法で作成される請求項１に記載の方法。
3. 前記アクセス・ポイント情報は、前記マルチモード無線電子機器と通信するために用いられるＷｉＦｉアクセス・ポイントに関連する情報である請求項１に記載の方法。
4. 前記アクセス・ポイント情報は、前記マルチモード無線電子機器と通信するために用いられるＷｉＭａｘアクセス・ポイントに関連する情報である請求項１に記載の方法。
5. 前記マルチモード無線電子機器は、セルラー携帯ハンドセットである請求項１に記載の方法。
6. 前記マルチモード無線電子機器は、ＣＤＭＡ（符号分割多重接続）セルラー携帯ハンドセットであり、
   前記セルラー・ネットワークは、ＣＤＭＡネットワークである請求項１に記載の方法。
7. セルラー・ネットワーク及び非セルラー・ネットワークを含む複数のネットワークにおいて相互運用可能な支援情報強化ＧＰＳ測位の機能を有するマルチモード無線電子機器において、前記マルチモード無線電子機器の位置を決定するための方法であって、
   前記セルラー・ネットワークは、前記支援情報強化ＧＰＳ測位の絶対的条件から排除されており、
   前記マルチモード無線電子機器と、インターネットプロトコル（ＩＰ）対応の前記非セルラー・ネットワークと接続されている強化位置決定エンティティと、の間で、前記マルチモード無線電子機器から前記強化位置決定エンティティへの複数の第１ＩＰパケットの送信を含み、かつ前記強化位置決定エンティティが前記マルチモード無線電子機器の大まかな位置を決定する手助けをする情報をやり取りする通信セッションを確立し、
   すべての利用可能なＧＰＳ衛星の一部である複数の選択されたＧＰＳ衛星に関連する軌道情報及び絶対ＧＰＳ時間に基づく同期タイミング情報を少なくとも含む支援情報を少なくとも含む複数の第２ＩＰパケットを前記強化位置決定エンティティから受信し、
   前記支援情報を用いて、前記複数の選択されたＧＰＳ衛星の少なくとも一つからＧＰＳ信号を取得すること、を含み、
   前記大まかな位置を決定することは、
   前記非セルラー・ネットワークにおけるアクセス・ポイント情報に基づいて第１の大まかな位置を決定する第１の方法と、
   前記セルラー・ネットワークにおけるセクタ情報に基づいて第２の大まかな位置を決定する第２の方法と、を含み、
   前記第１の方法を用いたＧＰＳ測位に失敗した際、前記マルチモード無線電子機器が前記セルラー・ネットワーク内にある場合に、前記第２の方法が実行される方法。
8. 前記同期タイミング情報は、前記セルラー・ネットワーク及び前記非セルラー・ネットワークのネットワーク特有時間に依存しない方法で作成される請求項７に記載の方法。
9. 前記アクセス・ポイント情報は、前記マルチモード無線電子機器と通信するために用いられるＷｉＦｉアクセス・ポイントに関連する情報である請求項７に記載の方法。
10. 前記アクセス・ポイント情報は、前記マルチモード無線電子機器と通信するために用いられるＷｉＭａｘアクセス・ポイントに関連する情報である請求項７に記載の方法。
11. 前記マルチモード無線電子機器は、セルラー携帯ハンドセットである請求項７に記載の方法。
12. 前記マルチモード無線電子機器は、ＣＤＭＡ（符号分割多重接続）セルラー携帯ハンドセットである請求項７に記載の方法。
13. セルラー・ネットワーク及び非セルラー・ネットワークを含む複数のネットワークにおいて相互運用可能な支援情報強化ＧＰＳ測位の機能を有するマルチモード無線電子機器において全地球測位システム（ＧＰＳ）の測位を実施するための回路であって、
    前記セルラー・ネットワークは前記支援情報強化ＧＰＳ測位の絶対的条件から排除されており、
    強化位置決定エンティティと接続されているインターネットプロトコル（ＩＰ）対応の前記非セルラー・ネットワークとの通信を確立する手段と、
    前記強化位置決定エンティティを用いて前記マルチモード無線電子機器の大まかな位置を決定するように、複数の第１ＩＰパケットを前記強化位置決定エンティティへ送信する手段と、
    すべての利用可能なＧＰＳ衛星の一部である複数の選択されたＧＰＳ衛星に関連する軌道情報及び絶対ＧＰＳ時間に基づく同期タイミング情報を少なくとも含む支援情報を少なくとも含む複数の第２ＩＰパケットを前記強化位置決定エンティティから受信する手段と、
    前記支援情報を用いて、前記複数の選択されたＧＰＳ衛星の少なくとも一つからＧＰＳ信号を取得する手段と、を備え、
    前記大まかな位置を決定することは、
    前記非セルラー・ネットワークにおけるアクセス・ポイント情報に基づいて前記マルチモード無線電子機器の大まかな位置を決定する第１の方法と、
    前記セルラー・ネットワークにおけるセクタ情報に基づいて前記マルチモード無線電子機器の大まかな位置を決定する第２の方法と、を含み、
    前記第１の方法を用いたＧＰＳ測位に失敗した際、前記マルチモード無線電子機器が前記セルラー・ネットワーク内にある場合に、前記第２の方法が実行される回路。
14. 前記同期タイミング情報は、前記セルラー・ネットワーク及び前記非セルラー・ネットワークのネットワーク特有時間に依存しない方法で作成される請求項１３に記載の回路。
15. 前記アクセス・ポイント情報は、前記マルチモード無線電子機器と通信するために用いられるＷｉＦｉアクセス・ポイントに関連する情報である請求項１３に記載の回路。
16. 前記アクセス・ポイント情報は、前記マルチモード無線電子機器と通信するために用いられるＷｉＭａｘアクセス・ポイントに関連する情報である請求項１３に記載の回路。
17. 前記マルチモード無線電子機器は、セルラー携帯ハンドセットである請求項１３に記載の回路。
18. 前記マルチモード無線電子機器は、ＣＤＭＡ（符号分割多重接続）セルラー携帯ハンドセットである請求項１３に記載の回路。

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