特表 2024-535752 時間アンビギュイティを解決するための方法、関連するシステム、関連する送信機及び関連する受信機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-10-02

(54)【発明の名称】時間アンビギュイティを解決するための方法、関連するシステム、関連する送信機及び関連する受信機

(51)【国際特許分類】

   G01S 19/24 20100101AFI20240925BHJP

   G01S 19/39 20100101ALI20240925BHJP

【ＦＩ】

G01S19/24

G01S19/39

【審査請求】未請求

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2024514560

(86)(22)【出願日】2022-09-06

(85)【翻訳文提出日】2024-05-02

(86)【国際出願番号】 EP2022074757

(87)【国際公開番号】W WO2023031483

(87)【国際公開日】2023-03-09

(31)【優先権主張番号】21194966.4

(32)【優先日】2021-09-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】510304715

【氏名又は名称】ザ ヨーロピアン ユニオン、リプレゼンテッド バイ ザ ヨーロピアン コミッション

【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｕｎｉｏｎ，ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ

(74)【代理人】

【識別番号】110000659

【氏名又は名称】弁理士法人広江アソシエイツ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】スアル，フランシス

(72)【発明者】

【氏名】フロック，ジャン－ジャック

(72)【発明者】

【氏名】シュミット，ティル

(72)【発明者】

【氏名】ダ ブロイ，ジャコモ

【テーマコード（参考）】

5J062

【Ｆターム（参考）】

5J062AA09

5J062AA13

5J062CC07

5J062CC11

5J062EE05

5J062FF01

(57)【要約】

本発明の実施形態は、第１の時間スケールを有する複数の送信機のうちの無線送信機と、第２の時間スケールを有する複数の無線受信機のうちの無線受信機との間の時間アンビギュイティを解決するための方法及び関連する装置に関し、無線送信機は無線受信機に結合され、無線送信機は無線受信機に無線信号を送信し、方法は、無線送信機によって、時間アンビギュイティ間隔ごとにシンボルのセットを含むオーバーレイシーケンスを生成するステップであって、シンボルのセットは所定の長さを有し、オーバーレイシーケンスは、時間アンビギュイティ間隔のシンボルのセット内におけるシンボルのサブセットの単回発生の条件を満たし、時間アンビギュイティ間隔のそれぞれが暗示的な時間マーカを含む、生成するステップと、無線送信機によって、無線受信機に無線信号を送信するステップであって、無線信号は、無線信号の搬送波上に変調されたオーバーレイシーケンスを含む、送信するステップと、無線受信機によって無線信号を受信するステップと、無線受信機（ＲＸ₁）によって無線信号のスナップショットをキャプチャするステップであって、スナップショットは、オーバーレイシーケンスのＮ個のシンボルを含むシンボルのサブセットを含む、キャプチャするステップと、無線受信機によってスナップショットを処理して、時間アンビギュイティ間隔のシンボルのセット内のスナップショットに含まれるシンボルのサブセットの位置に基づいて無線信号の暗示的な時間マーカの相対位置を特定するステップと、第１の時間スケールと第２の時間スケールとの間の時間アンビギュイティを、第１の時間スケールで表現された、スナップショットの処理に基づく暗示的な時間マーカと、第２の時間スケールに基づいて生成されたオーバーレイシーケンス内の暗示的な時間マーカとの間の遅延を評価することによって解決するステップであって、オーバーレイシーケンスは、Ｍ進ド・ブラウンシーケンスに基づくＭ進シーケンスからなる、解決するステップと、を含む。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線航法衛星システムにおいて、第１の時間スケールを有する前記無線航法衛星システムの複数の送信機のうちの無線送信機（ＴＸ₁）と、第２の時間スケールを有する前記無線航法衛星システムの複数の無線受信機のうちの無線受信機（ＲＸ₁）との間の時間アンビギュイティを解決するための方法であって、前記無線送信機（ＴＸ₁）は前記無線受信機（ＲＸ₁）に結合され、前記無線送信機は前記無線受信機（ＲＸ₁）に無線信号を送信する、方法において、前記方法は、
前記無線送信機（ＴＸ₁）によって、時間アンビギュイティ間隔ごとにシンボルのセットを含むオーバーレイシーケンスを生成するステップであって、前記シンボルのセットは所定の長さＬを有し、前記オーバーレイシーケンスは、前記時間アンビギュイティ間隔の前記シンボルのセット内におけるシンボルのサブセットの単回発生の条件を満たし、前記時間アンビギュイティ間隔のそれぞれが暗示的な時間マーカを含む、生成するステップと、
前記無線送信機（ＴＸ₁）によって、前記無線受信機（ＲＸ₁）に前記無線信号を送信するステップであって、前記無線信号は、前記無線信号の搬送波上に変調された前記オーバーレイシーケンスを含む、送信するステップと、
前記無線受信機（ＲＸ₁）によって前記無線信号を受信するステップと、
前記無線受信機（ＲＸ₁）によって前記無線信号のスナップショットをキャプチャするステップであって、前記スナップショットは、前記オーバーレイシーケンスのＮ個のシンボルを含むシンボルのサブセットを含む、キャプチャするステップと、
前記無線受信機（ＲＸ₁）によって前記スナップショットを処理して、前記時間アンビギュイティ間隔の前記シンボルのセット内の前記スナップショットに含まれる前記シンボルのサブセットの位置に基づいて前記無線信号の前記暗示的な時間マーカの相対位置を特定するステップと、
前記第１の時間スケールと前記第２の時間スケールとの間の前記時間アンビギュイティを、前記第１の時間スケールで表現された、前記スナップショットの前記処理に基づく前記暗示的な時間マーカと、前記第２の時間スケールに基づいて生成された前記オーバーレイシーケンス内の前記暗示的な時間マーカとの間の遅延を評価することによって解決するステップであって、前記オーバーレイシーケンスは、Ｍ進ド・ブラウンシーケンスに基づくＭ進シーケンスからなる、解決するステップと、
を含むことを特徴とする、方法。

【請求項2】

無線送信機（ＴＸ₁）であって、無線航法衛星システムにおける、第１の時間スケールを有する前記無線航法衛星システムの前記無線送信機（ＴＸ₁）と第２の時間スケールを有する前記無線航法衛星システムの無線受信機（ＲＸ₁）との間の時間アンビギュイティを解決するように構成され、前記無線送信機（ＴＸ₁）は、無線信号を前記無線受信機（ＲＸ₁）に送信するように構成されている、無線送信機（ＴＸ₁）において、前記無線送信機（ＴＸ₁）は、
時間アンビギュイティ間隔ごとにシンボルのセットを含むオーバーレイシーケンスを生成するように構成されたシーケンス生成手段（１１）であって、前記シンボルのセットは所定の長さＬを有し、前記オーバーレイシーケンスは、前記時間アンビギュイティ間隔の前記シンボルのセット内におけるシンボルのサブセットの単回発生の条件を満たし、前記時間アンビギュイティ間隔のそれぞれが暗示的な時間マーカを含む、シーケンス生成手段（１１）と、
無線信号を前記無線受信機（ＲＸ₁）に送信するように構成された送信手段（１２）であって、前記無線信号は、前記無線信号の搬送波上に変調された前記オーバーレイシーケンスを含み、前記オーバーレイシーケンスは、時間アンビギュイティ間隔ごとにシンボルのセットを含み、前記シンボルのセットは所定の長さＬを有し、前記時間アンビギュイティ間隔のそれぞれが暗示的な時間マーカを含み、前記オーバーレイシーケンスは、Ｍ進ド・ブラウンシーケンスに基づくＭ進シーケンスからなる、送信手段（１２）と、
を備えることを特徴とする、無線送信機（ＴＸ₁）。

【請求項3】

前記シーケンス生成手段（１１）は、互いに異なる複数のオーバーレイシーケンスを生成するように更に構成されている、請求項２に記載の無線送信機（ＴＸ₁）。

【請求項4】

無線受信機（ＲＸ₁）であって、無線航法衛星システムにおける、第１の時間スケールを有する前記無線航法衛星システムの無線送信機（ＴＸ₁）と第２の時間スケールを有する前記無線航法衛星システムの前記無線受信機との間の時間アンビギュイティを解決するように構成され、前記無線送信機（ＴＸ₁）は、前記無線受信機（ＲＸ₁）に無線信号を送信するように構成され、前記無線信号は、前記無線信号の搬送波上に変調されたシンボルのサブセットの単回発生の条件を満たすオーバーレイシーケンスを含み、前記オーバーレイシーケンスは、時間アンビギュイティ間隔ごとにシンボルのセットを含み、前記時間アンビギュイティ間隔のそれぞれが暗示的な時間マーカを含み、前記無線受信機（ＲＸ₁）は、
前記無線信号を受信するように構成された受信手段（２１）と、
前記無線信号のスナップショットを取得するように構成されたスナップショットキャプチャ手段（２２）であって、前記スナップショットは、前記オーバーレイシーケンスのシンボルのサブセットを含む、スナップショットキャプチャ手段と、
を更に備える、無線受信機（ＲＸ₁）において、前記無線受信機（ＲＸ₁）は、
前記スナップショットに含まれる前記オーバーレイシーケンスのＮ個のシンボルを含む前記シンボルのサブセットの位置に基づいて、前記無線信号の前記暗示的な時間マーカの相対位置を特定するように構成された処理手段（２３）を更に備え、
前記処理手段（２３）は、前記第１の時間スケールと前記第２の時間スケールとの間の前記時間アンビギュイティを、前記第１の時間スケールで表現された、前記スナップショットの処理に基づく前記暗示的な時間マーカと、前記第２の時間スケールに基づいて生成された前記オーバーレイシーケンス内の前記暗示的な時間マーカとの間の遅延を評価することによって解決するように更に構成されている、
ことを特徴とする、無線受信機（ＲＸ₁）。

【請求項5】

前記スナップショットに含まれる前記シンボルのサブセットは、前記オーバーレイシーケンスのシンボルの追加のサブセットで拡張され、前記追加のサブセットは、Ｎ_Ext個のシンボルの長さを有し、前記拡張されたシンボルのサブセットは、Ｐ＝Ｎ＋Ｎ_Ext個のシンボルを含み、
前記処理手段（２３）は、前記スナップショットに含まれる前記拡張されたシンボルのサブセットと、Ｐ＝Ｎ＋Ｎ_Ext個のシンボルの長さを有する前記オーバーレイシーケンスの各サブシーケンスとの間のハミング距離を計算するように更に構成されており、
前記処理手段（２３）は、前記スナップショットに含まれる前記拡張されたシンボルのサブセットと、Ｐ＝Ｎ＋Ｎ_Ext個のシンボルを含む前記オーバーレイシーケンスの各サブシーケンスとの間で計算された全てのハミング距離にわたる最小値が非０であるか、又は０であり、複数回発生する場合、前記拡張されたシンボルのサブセットにおけるエラーを検出するように更に構成されており、
前記処理手段（２３）は、前記スナップショットに含まれる前記拡張されたシンボルのサブセットと、Ｐ＝Ｎ＋Ｎ_Ext個のシンボルを含む前記オーバーレイシーケンスの各サブシーケンスとの間で計算された全てのハミング距離にわたる前記最小値が０であり、単回発生する場合、前記スナップショットに含まれる前記拡張されたシンボルのサブセットに基づいて前記無線信号の前記暗示的な時間マーカの相対位置を特定するように更に構成されている、
ことを特徴とする、請求項４に記載の無線受信機（ＲＸ₁）。

【請求項6】

前記処理手段（２３）は、前記スナップショットに含まれる前記拡張されたシンボルのサブセットとＰ＝Ｎ＋Ｎ_Ext個のシンボルを含む前記オーバーレイシーケンスの各サブシーケンスとの間で計算された全てのハミング距離にわたる前記最小値が、前記選択されたオーバーレイシーケンスに応じて、更なる所定の最小値

を超えない場合、最小ハミング距離をもたらすＰ＝Ｎ＋Ｎ_Ext個のシンボルを含む前記オーバーレイシーケンスの前記サブシーケンスを選択し、Ｐ＝Ｎ＋Ｎ_Ext個のシンボルを含む前記オーバーレイシーケンスの前記サブシーケンスと前記スナップショットに含まれる前記拡張されたシンボルのサブセットとの間で異なる最大

個のシンボルを補正することによって、エラーを補正するように更に構成されている、
ことを特徴とする、請求項５に記載の無線受信機（ＲＸ₁）。

【請求項7】

前記受信手段（２１）は、第１の無線送信機から第１の無線信号を、及び第２の無線送信機から少なくとも第２の無線信号を受信するように更に構成されており、前記第１の無線信号及び少なくとも前記第２の無線信号はオーバーレイシーケンスを含み、前記第１のオーバーレイシーケンスと前記少なくとも前記第２のオーバーレイシーケンスとは異なり、
前記受信手段は、前記第１の無線信号の前記オーバーレイシーケンスと少なくとも前記第２の無線信号の前記オーバーレイシーケンスとを結合させて集約されたオーバーレイシーケンスとするように更に構成されており、
前記スナップショットキャプチャ手段（２２）は、前記第１の無線信号と少なくとも前記第２の無線信号との前記集約されたオーバーレイシーケンスのスナップショットを取得するように構成され、前記スナップショットは、前記集約されたオーバーレイシーケンスのシンボルのサブセットを含む、
ことを特徴とする、無線受信機（ＲＸ₁）において、
前記無線受信機（ＲＸ₁）は、Ｎ個のシンボルを含む前記スナップショットに含まれる前記集約されたオーバーレイシーケンスの前記シンボルのサブセットの位置に基づいて、前記無線信号の前記暗示的な時間マーカの相対位置を特定するように構成された処理手段（２３）を更に備え、
前記処理手段（２３）は、前記第１の時間スケールと前記第２の時間スケールとの間の前記時間アンビギュイティを、前記第１の時間スケールで表現された、前記スナップショットの前記処理に基づく前記暗示的な時間マーカと、前記第２の時間スケールに基づいて生成された前記集約されたオーバーレイシーケンス内の前記暗示的な時間マーカとの間の前記遅延を評価することによって解決するように更に構成されている、
ことを特徴とする、請求項４、５又は６のいずれか一項に記載の無線受信機（ＲＸ₁）。

【請求項8】

前記シーケンス生成手段（１１）は、
切り詰められた遷移シーケンスを、Ｌ個のシンボルの長さを有する元のド・ブラウンシーケンスからなる元のシーケンスに基づいて、最初に「０」を含むＮ個のシンボルを前記元のシーケンスから除去し、続いて「１」を含む単一のシンボルを前記元のシーケンスから除去することによって、切り詰められたシーケンスをもたらし、任意選択で、前記切り詰められたシーケンスから追加のＫ個のシンボルを除去して、長さＬ－Ｎ－１－Ｋの切り詰められた遷移シーケンスをもたらすことによって生成し、
前記切り詰められた遷移シーケンスの位相遷移を示す第１の統合シーケンス及び、反転された切り詰められた遷移シーケンスの位相を示す第２の統合シーケンスであって、前記第１の統合シーケンスは前記第２の統合シーケンスの逆位相にある、第１の統合シーケンス及び第２の統合シーケンスを生成し、
前記第１の統合シーケンスと前記第２の統合シーケンスとを連結することによって、連結された統合シーケンスを生成する、
ように更に構成され、
前記連結された統合シーケンスは、前記無線信号の搬送波上に変調されるように構成されている、
ことを特徴とする、請求項２又は３に記載の無線送信機（Ｔ_X）。

【請求項9】

前記スナップショットキャプチャ手段（２２）は、無線信号のスナップショットをキャプチャするように構成され、前記スナップショットは、請求項８に記載の無線送信機（Ｔ_x）によって生成された連結された統合シーケンスからなる前記オーバーレイシーケンスのシンボルのサブセットを含み、前記スナップショットは、Ｎ＋１個のシンボルを含み、
前記処理手段（２３）は、
前記スナップショットに含まれる前記オーバーレイシーケンスの前記シンボルのサブセットからのＮ個の遷移を求め、
前記スナップショットに含まれる前記シンボルのサブセットからの前記Ｎ個の遷移に基づいて、前記無線信号の前記暗示的な時間マーカに対する前記スナップショットに含まれる前記シンボルのサブセットの位置を特定する、
ように更に構成されている、
ことを特徴とする、請求項４、５又は６のいずれか一項に記載の無線受信機（ＲＸ₁）。

【請求項10】

前記処理手段（２３）は、リポジトリ（２５）のエントリ内の前記スナップショットに含まれる前記シンボルのサブセットを検索することによって、前記時間アンビギュイティ間隔の前記シンボルのセット内の前記スナップショットに含まれる前記シンボルのサブセットの位置に基づいて前記無線信号の前記暗示的な時間マーカの前記相対位置を特定するように更に構成され、前記リポジトリ（２５）は、エントリごとに、前記スナップショットの複数のシンボルと、前記無線信号の前記時間アンビギュイティ間隔内の前記時間マーカに対する前記スナップショットの前記複数のシンボルの相対位置とを含むことを特徴とする、請求項４～７又は９のいずれか一項に記載の無線受信機（ＲＸ₁）。

【請求項11】

前記無線受信機（ＲＸ₁）は、前記取り出されたシンボルに基づいて、前記送信機（ＴＸ₁）によって送信された前記無線信号上に変調された前記オーバーレイシーケンスの前記スナップショットに対応するスナップショットシーケンスを生成するように構成されたスナップショットシーケンス生成手段（２４）を更に備え、
前記処理手段（２３）は、前記スナップショットシーケンスを前記スナップショットシーケンスに対応するオーバーレイシーケンスと部分自己相関させることによって、前記無線信号内の前記時間マーカの前記相対位置を特定するように構成されている、
ことを特徴とする、請求項４～７又は９のいずれか一項に記載の無線受信機（ＲＸ₁）。

【請求項12】

前記無線受信機（ＲＸ₁）は、前記スナップショット信号から導出されたサンプルに基づいて、前記送信機（ＴＸ₁）によって送信された前記無線信号上に変調された前記オーバーレイシーケンスの前記スナップショットに対応するスナップショットシーケンスを生成するように構成されたスナップショットシーケンス生成手段（２４）を更に備え、
前記処理手段（２３）は、前記スナップショットシーケンスを前記スナップショットシーケンスに対応するオーバーレイシーケンスと部分自己相関させることによって、前記無線信号内の前記時間マーカの前記相対位置を特定するように構成されている、
ことを特徴とする、請求項４、７及び９のいずれか一項に記載の無線受信機（ＲＸ₁）。

【請求項13】

前記無線受信機（ＲＸ₁）は、前記無線信号の位相を取り出すために位相ロックループを実装していることを特徴とする、請求項４～７、９～１２のいずれか一項に記載の無線受信機（ＲＸ₁）。

【請求項14】

前記無線受信機（ＲＸ₁）は、前記無線信号の位相変化を取り出すために周波数ロックループを実装していることを特徴とする、請求項４～７、９～１２のいずれか一項に記載の無線受信機（ＲＸ₁）。

【請求項15】

無線航法衛星システムにおける、第１の時間スケールを有する前記無線航法衛星システムの複数の無線送信機のうちの無線送信機（ＴＸ₁）と、第２の時間スケールを有する前記無線航法衛星システムの複数の無線受信機のうちの無線受信機（ＲＸ₁）との間の時間アンビギュイティを解決するための無線航法システムであって、前記送信機は、前記複数の無線受信機のうちの前記少なくとも１つの無線受信機（ＲＸ₁）に結合され、前記無線送信機（ＴＸ₁）は、前記無線受信機（ＲＸ₁）に無線信号を送信するように構成されている、無線航法システムにおいて、
前記システムは、請求項２又は３又は８に記載の無線送信機（ＴＸ₁）を備え、
前記システムは、請求項４～１４のいずれか一項に記載の無線受信機（ＲＸ₁）を更に備える、
ことを特徴とする、無線航法システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、無線航法システムにおける時間アンビギュイティを解決するための方法、関連するシステム、送信機、及び関連する受信機に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、複数の無線送信機と、少なくとも１つの無線受信機とを備える全地球航法衛星システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ、ＧＮＳＳ）無線航法システムなどの無線航法システムでは、少なくとも１つの受信機が、複数の送信機の各々によって送信された無線航法信号を受信するように適合されており、そのような受信信号は、位置特定及び同期の目的で使用することができる。

【0003】

近年、新たな傾向の収束から生じる、新たなタイプの位置特定サービス（測位サービスとも呼ばれる）及びタイミングサービスの出現が見られている。第１に、特に新たな第５世代（５Ｇ）通信規格を使用して１０倍から１０００倍のデータスループットを提供する地上ネットワークの急速な発展は、スマートフォンなどのモバイルデバイスを、ユーザとコミュニティ又はエコシステムとの間の主要なインターフェースとして位置付けている。この見通しの変化により、旧来の位置航法デバイス（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ、ＰＮＤ）、又は通信機能のない「ＧＰＳスウォッチ」が大衆市場セグメントで果たす役割の重要性は低下する。「スマートフォン・セントリック」となるために、通信機能付きのデバイスには、通信機能付きのキー、家庭用デバイスなど、日常生活を容易にすることができるあらゆる種類の「要素（Ｔｈｉｎｇｓ）」が含まれ得る。これらの「要素」は、必ずしもユーザの日常生活に直接干渉するものではないが、「ミクロ要素」（例えば、「ｍｏｔｅ」又は「ｓｍａｒｔ ｄｕｓｔ」などのセンサ）又は「マクロ要素」（例えば、ドローン）も、各自のサービスにおける新たな透明層の一部として包含され得ることに留意されたい。第２に、これらの通信機能付きの要素が大幅に増加した場合、何の対策も講じなければ、これらのエンドデバイスの全てに給電するのに必要な全体的な電力が著しく増大する可能性があるという点で、大方の予測が一致している。この観点は、地球温暖化や化石資源等の原材料の再生不可能性が無視できない時代においては特に重要である。

【0004】

したがって、大部分が絶対的な基準でのそれらの大まかな位置及び時間も必要とする、数十億ではないにしても数百万のこれらの通信機能付きの「要素」から、測位サービスのみならずタイミングサービスの新たなカテゴリも出現することになる。メートル単位又は更にはデシメートル単位の精度は、他のＧＮＳＳ信号及び拡張サービスを用いてすでに達成することができるので、この新しいタイプの用途にとって重要な性能尺度は、正確な又は高精度の測位及びタイミング性能ではなく、むしろ時間及び位置の両方を、好ましくはこの情報にアクセスするのに必要な最小限の電力で迅速に提供することであることも示されている。

【0005】

例えば全地球航法衛星システムのような無線航法システムは、この進化に直面しても、ＧＮＳＳが絶対的な時間及び位置基準を提供することができるので、依然として役割を果たすことができる。
しかしながら、例えば全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）システムなどのそのような既存のシステムの現在の無線航法信号は、無線受信機とも呼ばれるユーザデバイスの、ＧＮＳＳ時間スケールなどの第１の時間スケールと、例えばユーザデバイスなどの無線受信機が接続されている地上ネットワークの時間スケール、又はそのような無線受信機の受信機クロックによって生成されたローカル時間スケールなどの第２の時間スケールとの間の高速かつ高感度の同期をサポートするように設計及び最適化されていない。実際に、受信機のローカル時間スケールは、受信機に実装されている局部発振器のタイプによっては、受信機クロックのドリフトのために第１の時間スケールから急速に逸脱する場合があることが示されている。

【0006】

以下では、背景技術の一部として、無線受信機、例えばユーザデバイスの位置及び時間を推定するためにユーザデバイスに通常実装される方法を公式化したいくつかの数学的記述を開示する。この説明は特に、熟練していない者が、受信したＧＮＳＳ信号及びＧＮＳＳ信号に埋め込まれた航法メッセージの内容から擬似距離を導出するために使用される従来技術の方法、支援型ＧＮＳＳ（Ａ－ＧＮＳＳ）の一部として通信ネットワークに接続されている無線受信機の位置及び時間を推定するために使用される従来技術の方法、又は信号の短い部分に基づいて位置及び時間を推定するために使用される「スナップショット」測位とも呼ばれる従来技術の方法を理解する助けとなろう。これらの方法の説明において導入されたいくつかの数学的要素はまた、本出願で後述する本発明の説明をサポートするために使用される。
これらの背景技術の方法の説明は、以下の刊行物を参照する：
［参考文献１］：非特許文献１
［参考文献２］：非特許文献２
［参考文献３］：非特許文献３
［参考文献４］：非特許文献４
［参考文献５］：非特許文献５

【0007】

以下に、受信信号及び変調された航法メッセージの受信に基づいて擬似距離を計算するために使用される従来技術の方法、並びに対応する擬似距離に基づいてＧＮＳＳ無線受信機の位置を計算するために使用される従来技術の方法を示す。ＧＮＳＳ無線受信機は、少なくとも４つのＧＮＳＳ信号を処理してその位置及び時刻を取り出す必要がある。ここで、受信機は、追跡中に航法メッセージを復調することができるものとする。可解な位置方程式が３つの座標（ｘ、ｙ、ｚ）及びユーザ受信機時間オフセットΔｂを考慮することを保証するために、少なくとも４つの衛星が必要であることに留意されたい。擬似距離ρ_iは、以下の式に示すように、衛星Ｓａｔ_iとユーザデバイスとの間の「物理」距離ｒ_iと、ユーザ受信機とＧＮＳＳ時間スケールとの間のクロックアライメント誤差を説明するオフセットΔｂとの２つの本質的な寄与を含み、ｃ₀は光速を示す。

擬似距離ρ_iはまた、ＧＮＳＳ時間スケールで表される衛星側での送信時刻と、受信機時間スケールで表されるユーザデバイス側での受信時刻との間の差として定義される。

【0008】

擬似距離を導出するために、既存の無線衛星航法信号は、信号がいつ衛星を離れたかを送信時刻（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ、ＴｏＴ）で示すいわゆる時間マーカを備える。そのような時間マーカは、様々な形態をとることができる。例えば、ＧＰＳ信号の場合、時間マーカは、テレメトリワード（ＴＬＭ）と、送信時刻（ＴｏＴ）を含むハンドオーバワールド（ＨＯＷ）とを含む。ＴＬＭワードは、航法メッセージ内で数秒離れた位置でレガシー信号に符号化され、これにより、ユーザデバイスなどの無線受信機は、これらのＴＬＭワードを取り出すために、より長い時間にわたってそのような信号を処理することを強いられ、これは、ユーザデバイスなどのそのような無線受信機の電力消費を低減するために最適ではない。ＴＬＭは、ＧＮＳＳ時間スケールに同期させて送信されるものとする。対応する同期送信が、図３の左部に示されている。衛星クロックオフセットΔｂ^Satのために、ＴｏＴの完全な同期は衛星間で達成されないが、ユーザデバイスは、航法メッセージに提供された衛星クロック補正モデルに基づいて、この追加の寄与分の擬似距離を補正することができることに留意されたい。

【0009】

一方の側に「共通受信時間」を有し、他方の側に（［参考文献１］、［参考文献３］、［参考文献４］参照）「共通送信時間」を有する擬似距離を計算するために、少なくとも２つの主な手法が存在する。両方は同等であり、説明のために「共通受信時間」を選択する。ＧＮＳＳ時間スケールで表される場合にはｔ^GNSS _rx,iで示され、又は受信機時間スケールで表される場合にはｔ^Rec _rx,iで示される同じエポックで、全ての擬似距離が計算される。受信時に、対応するＴＬＭワードは、衛星とユーザデバイスとの間の距離が様々に異なるために同じエポックで受信されず、この結果、様々に異なる伝搬時間がもたらされる。これは、図３の右部に示されている。擬似距離ρ_iを計算するために、受信機は、ＴＬＭワードの受信を待ってそれを復調し、信号がいつ送信されたかをエポックｔ^GNSS _ToT,iで知る「だけでよい」。エポックｔ^GNSS _rx,iにおける拡散符号の小数部分と、ｔ^Rec _rx,i（受信機時間スケールで表される）とＴＬＭの「読み取り」との間の全拡散符号周期（例えば、ＧＰＳＣ／Ａの場合は１ｍｓ、ＧａｌｉｌｅｏＥ１－Ｂ／Ｅ１－Ｃの場合は４ｍｓ）の累積数とを合計することによって、受信機は、衛星とユーザデバイスとの間の相対的な受信時間オフセットδ_iにアクセスすることができる。衛星ｉでの送信時間は、次式で与えられる。

絶対擬似距離を構築するためには、計測された時間ｔ^Rec _rx,iを生成する必要がある。これは、送信時間ｔ^GNSS _tx,iと、衛星とユーザとの間の距離の推定値ρ^est _iとの和として計算される。一般的な送信時間方法及び受信時間方法の両方について、通常は、４つのうちで最初にＴＬＭを受信及び復調する第１のチャネルを、他の全ての（例えば３つの）擬似距離の構築の基準として考える。

【0010】

最初のエポック（ｋ＝１）（すなわち、初期化時）の場合、通常は、ρ^est ₁［１］＝ρ₁の大まかな値を設定する。ρ₁は、衛星とユーザとの間の最小移動時間：ＧＰＳの場合は約６５ｍｓ～約８５ｍｓ、Ｇａｌｉｌｅｏの場合は約７７ｍｓ～約９６ｍｓに設定される。

以下のエポック（ｋ＞１）の場合、ρ^est ₁［ｋ］は、復調された航法メッセージから提供された情報と推定されたユーザ位置（ｘ_est,ｙ_est，ｚ_est）：ρ^est ₁［ｋ］＝ｒ^est ₁［ｋ－１］とに基づく衛星からユーザまでの距離であるｒ^est _i［ｋ－１］の最新の推定に基づく。

最後に、ＧＮＳＳ時間スケールと受信機時間スケールとの両方における受信時刻を、受信機クロックオフセットΔｂに基づいて表すことができる。以下の説明では、説明を容易にするために、エポックインデックス［ｋ］を省略する。

次に、以下のように式（式２）、（式４）、及び（式６）を再使用することによって、４つ全ての衛星について絶対擬似距離を構築することが可能である。

擬似距離ρ_iがＮ（Ｎ≧４）個の見通し線に対して利用可能になると、絶対位置解ｘ_est,ｙ_est,ｚ_estは、以下のように擬似距離方程式の線形化から得られる：

式中、
－ｅ_i：ユーザデバイス位置と衛星ｉの位置とを結ぶ正規化ベクトルを表す。
－δＸ＝［δｘ_est，δｙ_est，δｚ_est］は、ｘ_est＝ｘ₀＋δｘ_est、ｙ_est＝ｙ₀＋δｙ_est及びｚ_est＝ｚ₀＋δｚ_estなどの３つの推定座標の微分のベクトルであり、［ｘ₀，ｙ₀，ｚ₀］は線形化に使用される基準位置であり、これは位置フィルタの初期化時の大まかな位置推定値、又は反復解における推定位置の最新の状態のいずれかであり得る。基準位置は、相対位置解［δｘ_est，δｙ_est，δｚ_est］に基づいて絶対位置解［ｘ_est，ｙ_est，ｚ_est］を表現することを可能にする。
－δΔｂも同様にクロックバイアス推定値の残差を表す。
－ε_iは、擬似距離に対する付加的な測定ノイズを表す。
各反復でのδＸ ^ext＝［δＸ，δΔｂ］＝［δｘ_est，δｙ_est，δｚ_est,δΔｂ］の相対位置の解は、（［参考文献２］からの）次の式で与えられる。

式中、
－δρは、（式８）によるＮ個の残差擬似距離のベクトルである。
－Ｈは、形式［－ｅ _i１］のＮ個の行から構成される、いわゆる計画行列である。

【0011】

以下に、支援型ＧＮＳＳコンテキストにおける擬似距離を計算するために使用される従来技術の方法を示す。多くの無線受信機は、受信機の時間スケールなどの第２の時間スケールを基準とした、重要な事前情報及びユーザの位置と時間との両方に関する情報を提供する地上通信ネットワークに接続されている。この特徴は、第１の時間スケール、例えばＧＮＳＳ時間スケールを基準とした正確な位置及び時間の最終ユーザ又は関連アプリケーションへの提供を加速する機会を表す。支援型ＧＮＳＳ（Ａ－ＧＮＳＳ）と呼ばれるそのようなシナリオは、受信機がＧＮＳＳ信号で変調された航法データにアクセスすることができないという事実によってスタンドアロン型ＧＮＳＳとは異なる。それは擬似距離を導出するためにＧＮＳＳ信号を追跡するだけである。これは、ユーザデバイスが、航法メッセージ内で通常変調されている衛星クロック及びエフェメリスデータ（Ｃｌｏｃｋ ａｎｄ Ｅｐｈｅｍｅｒｉｓ Ｄａｔａ、ＣＥＤ）にも、航法信号の送信時間をマークするＴＬＭ及びＨＯＷにもアクセスできないことを意味する。
この情報の欠如を緩和するために、通信ネットワークは、クロック及びエフェメリスデータなどの情報の一部を提供するが、ＴＬＭ及びＨＯＷなどの全ての必要な情報を提供することはできない。（例えば、セルラセルの寸法及び位置を使用して）その大まかな位置、又は信号取得、追跡もしくは擬似距離計算を容易にすることができる任意の他の種類のデータなどの他の種類の情報も通信機能付きのデバイスに提供可能であることが更に示されている。支援型ＧＮＳＳは通常、そのような情報が通信機能付きのデバイスに伝達される場合を意図する。

【0012】

衛星位置及びクロックオフセットの両方は、ネットワークに接続している可能性のある受信機の時間スケールで表される送信時刻ｔ^Ntx _ToT,iで計算されることに留意されたい。しかしながら、これは、ＧＮＳＳ時間スケールとは数ミリ秒異なる可能性があり、その場合、「精密な時間支援」が考慮される。それは、数百ミリ秒から最大で数秒異なる可能性もあり、その場合、「大まかな時間」支援が考慮される。以下では、受信機とＧＮＳＳ時間スケールとの間の時間オフセット、すなわち同期誤差をΔＴと呼び、ΔＴ＝２×ΔＴ_maxと表すこともできる。大まかな時間スケールでのΔＴの典型的な値は±２秒であり、この場合、ΔＴ_max＝２秒である。

【0013】

擬似距離計算に対するＡ－ＧＮＳＳの第１の意味を推定することができる：
－第１に、ユーザデバイスがＴＬＭ及びＨＯＷを復調しないので、擬似距離構築に必要なこの情報（式７）を参照）を入手することが不可能であり、別の手段によって何らかの形で伝達される必要がある。
－第２に、時間マーカが存在しないので、時間オフセットδ_iを推定するために、ＴＬＭと受信時刻ｔ^Rec _rx,iとの間の、小数部分で完了する完全な符号周期を計数することが不可能である。結果として、異なる受信信号間の相対的な時間オフセットδ_iを計算することができない。
－最後に、ネットワークによって提供されるクロック及びエフェメリスデータのモデルを用いて計算された衛星の位置及びクロックオフセットは、オフセットΔＴのために、ΔＴ値が大きい場合には数百メートル、又は更には数キロメートル異なる可能性がある。一例として、ＧＰＳ軌道の８００ｍ／ｓの最大距離変化率（Ｇａｌｉｌｅｏ軌道についてはそれぞれ９００ｍ／ｓ）を想定すると、１．６ｋｍ（それぞれ１．８ｋｍ）となる（［参考文献２］参照）。擬似距離誤差の大きさを表すことができる数学的形式は、このセクションで後述する。送信時刻での衛星位置のそのような誤差は、確実にその位置に伝播し、緩和措置が講じられない場合、同じ程度の大きさのユーザデバイス位置誤差をもたらす。

【0014】

［参考文献２］では、Ａ－ＧＮＳＳの特定の場合に擬似距離、特に擬似距離残差がどのように計算されるかが示されている。ＴＬＭ情報がない場合、擬似距離残差は以下の式によって与えられる。

式中、
－ρ^meas _iは、［参考文献２］：「受信機はＣ／Ａ符号－位相オフセットのみを測定しており、まだデータビット端を検出していないか、又はＨＯＷを復号していないので、測定された擬似距離はサブミリ秒値（すなわち、０からほぼ３００ｋｍの間）になる。」に従って、Ａ－ＧＮＳＳの場合に一次符号の小数部分に減少する測定された擬似距離を表す。
－ρ^pred _iは、予測された擬似距離を表す。これは以下のように構成される：

式中、
－Ｘ^UD（ｔ^GNSS,est _ToT,i）は、推定送信時刻ｔ^GNSS,est _ToT,iにおいて（ネットワークによってユーザデバイスに提供される可能性がある）ユーザが利用可能なユーザデバイスの大まかな位置を表し、
－Δｂ^Sat（ｔ^GNSS,est _ToT,i）は、推定送信時刻ｔ^GNSS,est _ToT,iにおいて再計算され、ネットワークによってユーザデバイスに提供される衛星クロックバイアスオフセットを表す。
－Δｂ^Predは、受信機クロックバイアスの大まかな推定を表す。
－Ｘ^sati（ｔ^GNSS,est _ToT,i）は、推定送信時刻ｔ^GNSS,est _ToT,iにおける（ネットワークがユーザデバイスに提供する）衛星ｉの位置を表す。ｔ^GNSS、^est _ToT、_iは、ＧＮＳＳ時間スケールとの受信機の時間同期誤差ΔＴの結果として、実際の送信時刻ｔ^GNSS _ToT、_iとは異なり得ることが既に示されている。
この誤差ΔＴは、衛星位置に数キロメートルの誤差をもたらす可能性があり、これは以下で実証される。［参考文献２］では、同期誤差ΔＴが、ΔＴ＝０の場合の理想的な場合と比較すると、残差擬似距離（式１０）の更なる誤差をもたらすことが示されている。この更なる擬似距離誤差は、以下の式で表されるように、半径方向速度又は擬似距離変化率νⁱに比例する。

図４の右部は、擬似距離に対するこの更なる寄与が全ての見通し線で同一ではないことを示している。全ての擬似距離に共通である受信機クロックバイアスとは対照的に、この非共通寄与は、第２のレベルの同期誤差に対して、数百キロメートルに達する可能性がある位置誤差をもたらす。

【0015】

この状況に対処するために、ユーザ位置及びクロックオフセットの他に、拡張状態ベクトルに別の変数ΔＴを導入すること：δＸ ^ext＝［δＸ _,δΔｂ］＝［δｘ_est，δｙ_est，δｚ_est,δΔｂ，ΔＴ］が提案されている。その目的は、ネットワーク時間又は別のローカル時間スケールに同期している可能性のある受信機時刻と、ＧＮＳＳ時間スケールとの間の同期を推定することである。［参考文献２］及び［参考文献５］など、この拡張状態ベクトルを解くための異なるアルゴリズムが存在する。これらのアルゴリズムは、５つの未知数を拡張状態ベクトルδＸ ^extの一部として推定するために、第５の擬似距離を導入して、決定された連立方程式を生成することを提案する。第５の見通し線から導出されたこの第５の擬似距離を、（４つの擬似距離のみを示す図３と比較して）図４にも示す。

【0016】

以下に、「スナップショット測位」とも呼ばれる、航法信号のスナップショットに基づく従来技術の測位方法を示す。スナップショット測位は、最初にＡ－ＧＮＳＳコンテキストで導入される。Ａ－ＧＮＳＳ測位は、衛星航法信号を連続的に追跡する受信機に適用されるだけではない。Ａ－ＧＮＳＳ用途の別の重要なサブカテゴリには、いわゆるスナップショット測位が含まれる。この場合、受信機は、その持続時間が数ミリ秒から数秒（例えば１秒又は２秒）を含み得る、「信号スナップショット」とも呼ばれる受信信号の一部のみを「パンクチャリング」する。この種の測位用途には、「スナップショット測位」、「インスタント測位」、又は「シングルショット測位」などのいくつかの呼称が存在する。スナップショット信号の持続時間が短いことは、衛星クロック及びエフェメリスデータ（ＣＥＤ）もＴＬＭワードも取り出して復調することができないことを意味する。Ａ－ＧＮＳＳについては、対応するＣＥＤ情報は、地上通信ネットワーク又は任意の他の通信チャネルによって提供され得る。

【0017】

過去に衛星航法信号から取り出されたＣＥＤ情報（例えば数分前又は数時間前）が依然として有効又は適用可能である場合、それらをスナップショットから導出された擬似距離に適用することも可能であることに留意されたい。この場合には、スナップショット測位はもはや支援型ではなく、スタンドアロン型となる。

【0018】

したがって、Ａ－ＧＮＳＳ及びスタンドアロン型スナップショット測位の両方の場合、主な問題は、信号スナップショットの一部ではないＴＬＭワードからの時間同期情報の欠如に関連する。この問題を解決するために、主にＡ－ＧＮＳＳ／Ａ－ＧＰＳに特化した文献で遭遇する「ミリ秒整数値アンビギュイティ」などの解決策が開示されている。「ミリ秒整数値アンビギュイティ」は、測定された擬似距離ρ^meas _iが従来のスタンドアロン型測位におけるような絶対擬似距離ではなく、符号周期（ＧＰＳ Ｃ／Ａの場合は、１符号周期は１ｍｓである）の一部のみであり、符号周期の整数値は測定された擬似距離の一部ではないという事実に関連する。絶対基準がないことにより、連立方程式の複数の解、すなわち準最適解が得られ、その中で１つのみが正しい最適解である。搬送波測位の場合に遭遇する整数値アンビギュイティの問題に近い、対応するミリ秒アンビギュイティを解決するために、異なる複数の解決策が存在する。例えば、［参考文献５］では、「ラムダ法」の他の用途が開示されている。最後に、「ミリ秒整数値アンビギュイティ」法及び前述した第５の未知数に基づく方法も、擬似距離アンビギュイティの解決を保証するために、１つを超える（少なくとも５つの）異なる視線の利用に基づくという意味でいくつかの共通点を共有することに留意されたい。

【0019】

結論として、Ａ－ＧＮＳＳ測位及びスナップショット測位では、従来のスタンドアロン型測位と比較して性能が劣る以下の主な要因を挙げることができる。
－同期誤差ΔＴの影響は、数百メートル又は数キロメートルの衛星位置誤差をもたらす可能性がある。このことは、この付加的な性能不良を「除去する」ために、ユーザ位置及びクロックオフセットの他に、推定されるべき新たな変数、すなわち第５の未知数ΔＴを導入する動機となる。
－第５の変数の導入は、特に衛星が見えにくい都市環境において、可用性及び精度の性能に影響を及ぼし得る第５の擬似距離、すなわち見通し線を要求する。「ミリ秒アンビギュイティ」（第５の未知数を利用する方法に密接に関連する）は、正しい絶対最適値を解決するために、追加の緩和技術を必要とする。

【0020】

したがって、このような無線航法システムの典型的な用途は、Ａ－ＧＮＳＳコンテキストにおけるように、推定された衛星－ユーザデバイス擬似距離に適用される衛星クロック及び軌道補正モデルが地上通信ネットワークを介して無線受信機に提供される全地球航法衛星システムのケースである。先に説明したように、無線信号の処理と前述のネットワーク情報との間のシームレスな相乗効果に関して挙げられている主な問題の１つは、対応するモデルが、第１の時間スケール、すなわちＧＮＳＳ時間スケールで表される実際の時間エポック「ｔ^gnss」とは数秒異なり得る第２の時間スケール、すなわち受信機時間スケール（地上ネットワーク時間スケールと同期している可能性がある）で表される時間エポック「ｔ^Rx」で適用可能であることである。この場合、対応するずれは、誤って補正された擬似距離で導出された、有害ではないにしても大きな影響を測位解に及ぼし得ることが以前に示されている。したがって、受信機衛星範囲観測に整合する方法で、かつ、受信機の電力消費が可能な限り低くなければならない用途をサポートするために最短の信号スナップショット持続時間で、通信ネットワーク（例えば、ＣＥＤ）によって提供される情報に基づいて擬似距離を計算する目的で、第１の時間スケール、すなわちＧＮＳＳ時間スケールと第２の時間スケール、すなわちユーザデバイス時間スケールとの間の時間同期を解決することが強く求められている。更に、この特性は、高感度用途をサポートするために長いシンボル持続時間にわたって達成されなければならない。

【0021】

したがって、そのような航法システム及び関連する無線受信機の問題は、第２の時間スケールの影響を受けるスナップショット測位を適用する無線受信機が、ＧＮＳＳ時間スケールなどの第１の時間スケールに対して大きな同期誤差を示すことである。
現在の無線信号、例えばＧＮＳＳ信号の別の欠点は、無線信号の最短部分とのこの同期を達成して、やはり無線受信機の電力消費を低減する目的で、動作回数を低減する能力を有する一方で、感度を失わないように長いシンボル時間を維持することができない点である。

【0022】

非特許文献６は、元来ノイズ及び干渉の影響を打ち消すために考案されたスペクトル拡散技術が、今日最も一般的な広く普及している通信技術の１つである高度なモバイル、マルチユーザ、及び衛星ベースの解決策の開発を可能にしただけではなく、航空機の場合によっては変化する高い速度、及び最悪の状況では機上での周波数オフセット推定能力の喪失の結果として大きなドップラーシフト及び相対変化率が生じるシナリオにおいて、革新的なバイナリ拡散シーケンスであるド・ブラウンシーケンスを使用することによって得られる直接シーケンス拡散スペクトル信号の予備的な性能分析を更に提供することを更に開示している。これらの結果は、バイナリ・ド・ブラウンシーケンスの使用が、補償されていないドップラー効果による大きな歪みが存在する場合でも、受信機での信号回復を改善することができることを示している。特許文献１は、シンボルのシーケンスを有する変調信号に基づいて送信機と受信機との間の距離の推定値を表す擬似距離情報を提供するための擬似距離測定器を開示しており、一次符号シーケンスは、二次符号シーケンスに従って変調され、一次符号シーケンスは、少なくとも２つのシンボルを有する受信信号の一部を少なくとも２つの参照シーケンスと段階的に相関させるように構成され、第１の参照シーケンスは、同じ位相を有する少なくとも２つの後続のシンボルを表し、第２の参照シーケンスは、異なる位相を有する少なくとも２つの後続のシンボルを表し、相関の結果に応じて、二次符号シーケンスの一部を段階的に取得する。擬似距離測定器は、二次符号シーケンスの意味のある部分の取得に基づいて擬似距離情報を提供するように構成されている。

【0023】

非特許文献７は、ＩｏＴデバイスのニーズにも適合するように設計された準パイロット（Ｑｕａｓｉ－Ｐｉｌｏｔ、ＱＰ）信号と呼ばれる、Ｇａｌｉｌｅｏ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ活動の枠内で挙げられる可能な概念を開示しており、ＱＰ信号の設計の主要な推進要因は、取得の複雑さの軽減であり、必要に応じて困難な環境で十分な感度を達成するための長いコヒーレント積分を可能にする能力と相まって、迅速かつ堅牢な時間アンビギュイティの解決を可能にする。更に、ＱＰ信号設計は、ユーザが高精度機能も活用するために既存のレガシー信号へのハンドオーバを可能にする必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0024】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１６／１６１６１４号明細書

【非特許文献】

【0025】

【非特許文献1】「Ｕｓｉｎｇ ＧＮＳＳ Ｒａｗ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ Ｏｎ Ａｎｄｒｏｉｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ（Ｗｈｉｔｅ Ｐａｐｅｒ）」、Ｒａｗ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ、欧州ＧＳＡ

【非特許文献2】「Ａ－ＧＰＳ：Ａｓｓｉｓｔｅｄ ＧＰＳ，ＧＮＳＳ，ａｎｄ ＳＢＡＳ、Ｆｒａｎｋ Ｖａｎ Ｄｉｇｇｅｌｅｎ、ＧＮＳＳ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｉｅｓ、Ａｒｔｅｃｈ Ｈｏｕｓｅ

【非特許文献3】「Ｃｏｄｅ Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ｐｓｅｕｄｏｒａｎｇｅｓ．Ｈｏｗ ｃａｎ ｐｓｅｕｄｏｒａｎｇｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｂｅ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｆｒｏｍ ｃｏｄｅ ｔｒａｃｋｉｎｇ？」、Ｍ．Ｒａｏ、Ｇ．Ｆａｌｏ、ＩｎｓｉｄｅＧＮＳＳ、２０１２年１月／２月

【非特許文献4】「Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ－Ｕｓｅｒ Ｒａｎｇｅｓ Ｔｈｒｏｕｇｈ ＧＮＳＳ Ｃｏｄｅ Ｐｈａｓｅ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ」、Ｍａｒｃｏ Ｐｉｎｉ

【非特許文献5】「ＧＰＳ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｃａｎ Ｂｅ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｗｉｔｈｏｕｔ ｔｈｅ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｄａｔａ」、Ｎ．Ｓｉｒｏｌａ、ＩＯＮ ＧＰＳ ２００２、２４－２７、２００２年９月、ポートランド

【非特許文献6】ＰＥＬＬＩＣＣＩＯＮＩ ＧＩＯＶＡＮＮＩ他：「ＤＥ ＢＲＵＩＪＮ ＳＥＱＵＥＮＣＥＳ ＡＳ ＳＰＲＥＡＤＩＮＧ ＣＯＤＥＳ ＩＮ ＥＸＴＲＥＭＥ ＤＯＰＰＬＥＲ ＣＯＮＤＩＴＩＯＮＳ：ＡＮＡＬＹＳＩＳ ＡＮＤ ＲＥＳＵＬＴＳ」

【非特許文献7】ＷＡＬＬＮＥＲ ＳＴＥＦＡＮ他：「ＮＯＶＥＬ ＣＯＮＣＥＰＴＳ ＯＮ ＧＮＳＳ ＳＩＧＮＡＬ ＤＥＳＩＧＮ ＳＥＲＶＩＮＧ ＥＭＥＲＧＩＮＧ ＧＮＳＳ ＵＳＥＲ ＣＡＴＥＧＯＲＩＥＳ：ＱＵＡＳＩ－ＰＩＬＯＴ ＳＩＧＮＡＬ」

【発明の概要】

【0026】

本発明の実施形態の目的は、上記の既知のタイプであるが、既知の解決策の上記の欠点又は不利益が軽減又は克服される無線航法システム、関連システム、そのような無線航法システムの無線送信機及び無線受信機における時間アンビギュイティ解決装置のための方法を提供することである。特に、第２の時間スケールの影響を受けている場合に第１の時間スケールに対する同期誤差を克服する、スナップショット測位を適用したそのような方法、システム、及び関連する無線受信機を提供することが目的である。

【0027】

この目的は、最初に、無線送信機によって、時間アンビギュイティ間隔ごとにシンボルのセットを含むオーバーレイシーケンスを生成することであって、シンボルのセットは所定の長さを有し、オーバーレイシーケンスは、時間アンビギュイティ間隔のシンボルのセット内におけるシンボルのサブセットの単回発生の条件を満たし、時間アンビギュイティ間隔のそれぞれが暗示的な時間マーカを含む、生成することと、続いて、無線送信機によって、無線受信機に無線信号を送信することであって、無線信号は、無線信号の搬送波上に変調されたオーバーレイシーケンスを含む、送信することと、無線受信機によって無線信号を受信することと、無線受信機によって無線信号のスナップショットをキャプチャすることであって、スナップショットは、オーバーレイシーケンスのシンボルのセットのうちのＮ個のシンボルのサブセットを含む、キャプチャすることと、続いて、かつ無線信号の時間アンビギュイティ間隔内に、無線受信機によってスナップショットを処理して、オーバーレイシーケンスのＮ個のシンボルの値を取り出し、時間アンビギュイティ間隔のシンボルのセット内のスナップショットに含まれるシンボルのサブセットの位置に基づいて、第１の時間スケールで表される無線信号の暗示的な時間マーカの相対位置を特定することと、続いて、受信機によって、第１の時間スケールと第２の時間スケールとの間の時間アンビギュイティを、スナップショットの処理から取得された暗示的な時間マーカと、第２の時間スケールに基づいて生成されたオーバーレイシーケンス内の暗示的な時間マーカとの間の遅延を評価することによって求めることであって、オーバーレイシーケンスは、Ｍ進ド・ブラウンシーケンスに基づくＭ進シーケンスからなる、求めることと、によって達成される。本開示の方法の一般的なプロセスを図５に示す。

【0028】

Ｍ進シーケンスに基づくオーバーレイシーケンスは、オーバーレイシーケンスが、無線信号の搬送波上に変調されたド・ブラウンシーケンス、又は切り詰められたド・ブラウンシーケンス、又は統合ド・ブラウンシーケンス、あるいは２つ以上のド・ブラウンシーケンス及び／又は切り詰められたシーケンス及び／又は統合ド・ブラウンシーケンスの組み合わせのいずれかを含むことができることを意味する。

【0029】

オーバーレイシーケンスがＶ個のド・ブラウンシーケンス及び／又は切り詰められたシーケンス及び／又は統合ド・ブラウンシーケンスの組み合わせを含む場合は、シンボルの所定の数Ｌは、Ｖ個の構成的なシーケンスの組み合わせによって得られる集約されたオーバーレイシーケンスのシンボルの単位で表されるシンボル周期性に対応する。Ｖ個の構成的なシーケンスがバイナリシンボルを含む場合、組み合わせごとに得られる集約されたオーバーレイシーケンスは、Ｍ＝２×ＶであるＭ進シンボルを含む。更に、集約されたオーバーレイシーケンスのシンボルのサブセットの、スナップショットに含まれるシンボルの数Ｎは、それが単回発生特性ＳＯ（Ｌ，Ｎ）を満たし、比Ｌ／Ｎの最大化も保証するような数である。パラメータＬ及びＮのこれらの定義は、単位時間で表されるシンボル持続時間Ｔ_sが、集約されたオーバーレイシーケンスを形成するために組み合わされるＶ個の異なる構成的なシーケンスについて同一である場合に当てはまる。対応するシンボル持続時間が、集約されたオーバーレイシーケンスを形成するために組み合わされるＶ個の異なる構成的なシーケンスの間で異なる場合は、集約されたオーバーレイシーケンスのシンボル持続時間をＶ個の構成的なシーケンスのシンボル持続時間の最大公約数として定義する際に、集約されたオーバーレイシーケンスの周期性の定義を拡張することができる。集約されたオーバーレイシーケンスの周期性Ｌは、その持続時間Ｔ_sが定義されたばかりのシンボルで表されるものとする。シンボル持続時間が異なる構成的なシーケンス間で異なる場合に適用可能な集約されたオーバーレイシーケンスＬのこの拡張された定義により、スナップショット持続時間は、ここでも、一方ではＳＯ（Ｌ，Ｎ）特性を満たし、他方では比Ｌ／Ｎの最大化を保証する、集約されたオーバーレイシーケンスのＮ個のシンボルを含む。

【0030】

加えて、信号スナップショットの最短持続時間に基づく高速時刻提供又は同期が信号スナップショット処理のためのユーザデバイスの電力消費をより低くすると更に認められることから、Ｍ進ド・ブラウンシーケンスに基づくオーバーレイシーケンスの適用は、オーバーレイシーケンス内のサブセットの更に有利な単回発生特性を保証する。したがって、追加の設計上の制約は、オーバーレイシーケンスとＬ／Ｎに比例するスナップショット持続時間との比が可能な限り大きくなければならないことである。この特性は、所与の時間アンビギュイティ間隔に対して最も効率的なスナップショット長を保証する。この更なる目的を達成するために、無線信号上に変調されたオーバーレイシーケンスは、ド・ブラウンオーバーレイシーケンスに基づく。

【0031】

以下では、一次符号の取得は既に達成されており、本発明の実施形態は取得方式の種類とは無関係であると考えられる。更に、本発明の処理ステップは、取得ステップから取得された符号遅延及びドップラーオフセットが、それらの更なる処理ステップの性能を低下させないのに十分な精度で既知であるものとする。

【0032】

無線受信機は、いかなる種類の無線受信機によって具現化されてもよく、位相ロックループ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ、ＰＬＬ）を実装することによってＮ個のシンボルのバイナリ値を取り出す受信機に限定されず、相対位相変化を利用することによって（すなわち、周波数ロックループ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）－ＦＬＬを実装することによって）値を取り出すこともできる。ＰＬＬ技術及びＦＬＬ技術の両方の正確な詳細実装、並びにＭ進シンボルの対応するオーバーレイシーケンスを取り出すために使用される任意の他のタイプの復調技術は、当業者に既知であるものとする。

【0033】

Ｎ個のオーバーレイシンボルの値を取り出すのに必要なＮ個のシンボルを含む信号スナップショットの必要な持続時間は、Ｎ個のシンボルの正確な持続時間、すなわちシンボル持続時間のＮ倍を、信号スナップショットの各側に位置する１つのタイムガードを含むスナップショット持続時間全体のうちのごく一部だけ超える。これらのタイムガードの合計持続時間は、正確なシンボル取り出しプロセス、及び信号対雑音電力スペクトル密度比（Ｃ／Ｎ₀）などの他の構成パラメータに依存し、この追加のスナップショット部分の持続時間は、通常、Ｎ個のシンボルの正確な持続時間よりもはるかに短い。したがって、以下では、信号スナップショット持続時間は、Ｎ個のシンボルの持続時間に対して不正に特定されるが、信号スナップショット持続時間は、Ｎ個のシンボルの持続時間と両方のタイムガードの追加の持続時間との合計として解釈されるものとする。対応するスナップショット及びタイムガード持続時間の具体的な大きさの順序を提供するいくつかの数値例を、本発明を実施するための形態を示す項で後述する。

【0034】

このようにして、スナップショット位置に対する時間アンビギュイティ間隔における暗示的な時間マーカの正しい位置を、無線信号のスナップショットに含まれる単一の情報に基づいて特定することができ、スナップショットはオーバーレイシーケンスのＮ個のシンボルのサブセットを含む。無線信号から導出された情報、すなわちＮ個のシンボルのサブセットに基づいて、時間アンビギュイティ間隔に対するスナップショットの位置を特定することができる。時間アンビギュイティ間隔内のスナップショットの位置に基づいて、暗示的な時間マーカの位置を推定することができ、この情報は、第１の時間スケールと第２の時間スケールとの同期に使用され得る。

【0035】

暗示的な時間マーカの位置は、受信信号の相対時間フレームにおいても既知であることに更に留意されたい。オーバーレイシーケンスは時間アンビギュイティ間隔ごとにＬ個のシンボルのセットを含み、時間アンビギュイティ間隔のそれぞれが暗示的な時間マーカを含む。時間アンビギュイティ間隔内の暗示的な時間マーカの位置は（規則に従って）知られており、例えばシーケンスの最初のシンボルとすることができる。

【0036】

したがって、この受信信号の短いスナップショットに含まれる情報に基づく暗示的な時間マーカの導出は、ユーザデバイスの第２の時間スケールを第１の時間スケール、すなわち無線送信機の絶対的なＧＮＳＳ時間スケールに同期させるための時間変換を実行することを可能にする。

【0037】

オーバーレイシーケンスのシンボルのセットは所定数Ｌのシンボルからなり、信号のスナップショットは複数のシンボルＮからなり、ＮはＬよりも小さい。Ｌはまた、オーバーレイシーケンスシンボルの単位で表されるオーバーレイシーケンスの周期性として理解することもできる。

【0038】

暗示的な時間マーカ情報の導出及び処理は、Ａ－ＧＮＳＳ／Ａ－ＧＰＳの文脈において前述した「第５の未知数」又は「ミリ秒整数値アンビギュイティ」技術などの既存の解決策の代替案を表す。この代替案は、「第５の未知数」と比較すると、必要な情報が各信号の本来の部分であるため、１つの見通し線を「犠牲にする」ことを回避することができ、したがって可用性が向上する。
そのような時間マーカは、信号の送信時刻を示し、様々な種類のシステムで様々に具現化されてもよい。全地球測位システム（ＧＰＳ）では、（明示的な）時間マーカは、送信時間を明示的に符号化するＴＬＭワードを含むが、本開示の解決策の実施形態では、時間マーカワードは、規則に従ってオーバーレイシーケンス（第１のシンボル）の先頭に対応するため、暗示的である。しかしながら、暗示的な時間マーカの位置の規則は、この規則が送信側と受信側の両方によって知られている限り、シーケンス内の別の場所、例えば最後のシンボルで定義することができることに留意されたい。

【0039】

更に、（レガシー）全地球航法衛星システムの場合は、ＴＬＭワードは、最近の土曜日の午前零時（土曜日の２４：００は毎週のＴＬＭの基準時間である）からの週内の完全な日時：３日、７時間、３６分、４０秒．．．＋週番号を提供するＧＮＳＳの絶対時間基準（「時間スケール」）であるが、本開示の解決策の実施形態では、シンボルのサブセットの処理は、暗示的な時間マーカによって表されるシーケンスの開始に対する相対位置について行われる。したがって、オーバーレイシーケンス持続時間に等しい持続時間を有する時間アンビギュイティ間隔内の相対時間のみが提供される。それにもかかわらず、いくつかの実施形態は、単一のド・ブラウンシーケンスに基づくオーバーレイシーケンスを想定する際にパラメータＮ及びＬを適切に選択することによって、又はいくつかのド・ブラウンシーケンスの組み合わせに基づくオーバーレイシーケンスを想定することによって、時間アンビギュイティ間隔の持続時間を分又は更には時間をはるかに超える値まで拡張することを開示する。

【0040】

前述の開示では、第１の時間スケールは、ＧＮＳＳ受信機を搭載したデバイスに信号を送信する全地球航法衛星システム内で共有され、デバイスの第２の時間スケールに同期されることが想定されている。しかしながら、第１の時間スケールが宇宙ベースの通信ネットワークによって、又は地上通信ネットワークもしくは基地局もしくはビーコンを介して信号を送信するシステムによって共有されるか、あるいは第１の時間スケールが、例えば車両間（Ｖ２Ｖ）、車車間及び路車間（Ｖ２Ｘ）、又はデバイス間（Ｄ２Ｄ）などの「マシンツーマシン」通信リンクにおいて、別の通信機能付きのデバイスによって共有される代替用途も挙げることができる。後者の場合は、第２の「スレーブ」デバイスは、本開示の方法によって第１の「マスタ」デバイスに同期する。

【0041】

そのような無線航法システムは、第１の時間スケールを有する複数の送信機を備えることができ、これは、複数の送信機のうちのそのような送信機がこれら複数の送信機にわたってグローバルである時間スケールを扱うことを意味する。理解を容易にするために、送信機はグローバルな時間スケールに完全に同期しているか、又はクロック補正モデルなどのモデルが、複数の送信機の時間スケールをグローバルな時間スケールに対して十分な精度で推定することを可能にすると考えられる。ＧＮＳＳの場合は、衛星クロック補正モデルは、衛星の各ローカル時間スケールをグローバルな時間スケール、すなわちＧＮＳＳ時間スケールにアライメントすることを可能にする。したがって、この第１のグローバルな時間スケールは、第２の時間スケールが適用される他のシステムと通信する無線受信機によって扱われる第２の時間スケールとは全く異なる。

【0042】

信号スナップショットの最短持続時間に基づく高速時刻提供又は同期は、ユーザデバイスの信号スナップショット処理に必要とされる消費電力を低減することが更に認識される。したがって、追加の設計上の制約は、オーバーレイシーケンスとＬ／Ｎに比例するスナップショット持続時間との比が可能な限り大きくなければならないことである。この特性は、所与の時間アンビギュイティ間隔に対して最も効率的なスナップショット長を保証する。この更なる目的を達成するために、無線信号上に変調されたオーバーレイシーケンスは、ド・ブラウンオーバーレイシーケンスに基づく。

【0043】

［参考文献６］：「Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｃｌａｓｓｉｃ Ｇｒｅｅｄｉｎｇ ａｎｄ Ｎｉｃｋｌａｃｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ ｆｏｒ Ｄｅ Ｂｒｕｉｊｎ ａｎｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｃｙｃｌｅｓ」、Ｊｏｅ Ｓａｗａｄａ、Ａａｒｏｎ Ｗｉｌｌｉａｍｓ、及びＤｅｎｎｉｓ Ｗｏｎｇ。
［参考文献７］：「Ａ ｐｒｏｂｌｅｍ ｉｎ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ"」、Ｍ．Ｈ．Ｍａｒｔｉｎ、Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ、４０：８５９－８６４、１９３４。

【0044】

目的は、スナップショット内に十分な情報を提供することであり、これにより、スナップショットを時間アンビギュイティ間隔内の暗示的な時間マーカに対して測位することが可能になる。この目的のために、「ド・ブラウン」シーケンスと呼ばれる特定のタイプのオーバーレイシーケンスが適用される。そのような「ド・ブラウン」シーケンスは、（境界上を含む）長さＬのオーバーレイシーケンス内の長さＮの任意のサブシーケンスの単回発生を保証する。「ド・ブラウン」シーケンスによって満たされるこの特性は、Ｌ個のシンボル内のＮ個のシンボルの単回発生又はＳＯ（Ｎ，Ｌ）特性と呼ばれる。そのような「ド・ブラウン」シーケンスは、バイナリシンボルを含み得るが、本質的には含まない。あるいは、ド・ブラウンシーケンスを具現化するために他のＭ進シーケンスが適用されてもよい。例えば、シンボル０、１、２、及び３を含む四進アルファベットを考える場合、「００３」及び「２１３」は、長さ３の四進シーケンスの２つの例を表す。ド・ブラウンＭ進シーケンスの定義は、［参考文献６］、「Ｔ（ｎ；ｋ）を長さｎのｋ進文字シーケンスのセットとする。例えば、Ｔ（２；３）＝｛１１；１２；１３；２１；２２；２３；３１；３２；３３｝である。Ｔ（ｎ；ｋ）のド・ブラウンシーケンスは、シーケンスを円形に見た場合にＴ（ｎ；ｋ）の各文字シーケンスを部分文字シーケンスとして正確に１回含む長さｋⁿのシーケンスである。」を参照されたい。長さＭ^Nのド・ブラウンシーケンスをＢ（Ｍ，Ｎ）で表すと、異なるド・ブラウンシーケンスＢ（Ｍ，Ｎ）の数はＭ＾（Ｍ＾（Ｎ－１）－Ｎ）に等しい。ド・ブラウンシーケンスの特定のケースはバイナリシンボルを含み、そのようなケースでは、「ド・ブラウン」シーケンスは、バイナリ「ド・ブラウン」シーケンスと呼ばれる。バイナリ「ド・ブラウン」シーケンスは、Ｌ＝２＾Ｎであり、ＳＯ（Ｎ，Ｌ）特性を満たす「ド・ブラウン」バイナリシーケンスの数が２＾（２＾（Ｎ－１）－Ｎ）に等しいようなシーケンスである（［参考文献６］参照）。

【0045】

更に、「ド・ブラウン」シーケンスは、シーケンスのｋ（ｋ＜Ｎ）個の最後のシンボルを最初の［Ｎ－ｋ］個のシンボルと連結することによって構築される長さＮのサブシーケンスであっても、完全な「ド・ブラウン」シーケンス内で単回発生することを保証する巡回特性も満たす。「ド・ブラウン」シーケンスの１つの重要な特性は、大きい（Ｌ／Ｎ）＝（２＾Ｎ／Ｎ）比であり、これはスナップショット測位のための優れた利点を表す。実際、これは、小さな数Ｎ個のシンボル（すなわち、短いスナップショット持続時間）に対して、オーバーレイシーケンス長（すなわち、時間アンビギュイティ間隔）が大きくなり得ることを意味する。長さＬの値が異なるド・ブラウンシーケンスのいくつかの例を、説明のために図７の表に示す。

【0046】

様々な方法が、ド・ブラウンシーケンスを生成することを可能にする。本発明の目的は、そのような「ド・ブラウン」シーケンスを生成する方法を説明する全ての参考文献を詳細に吟味することではなく、むしろそのような「ド・ブラウン」シーケンスを利用し、特にＭ＾（Ｍ＾（Ｎ－１）－Ｎ）個の既存のＭ進 Ｂ（Ｍ，Ｎ）「ド・ブラウン」シーケンスのうちの候補「ド・ブラウン」シーケンスの大きなプールを生成することであり、その中から、時間アンビギュイティ解決に有利な特定の特性を提供する特定の「ド・ブラウン」シーケンスが選択される。一例として、［参考文献６］を引用すると、「Ｍａｒｔｉｎは、Ｔ（ｎ；ｋ）のド・ブラウンシーケンスが単純なグリーディアルゴリズムによって構築され得ることを１９３４年に［参考文献７］で示した。アルゴリズムは、シーケンスｋ^n-1（式中、累乗は反復を表す）から始まり、次に以下の規則を繰り返し適用する：得られた線形シーケンスにおける長さｎの部分文字シーケンスが異なるように、最も小さいシンボルを｛１；２；．．．．；ｋ｝に追加する。」

【0047】

「ド・ブラウン」シーケンスによって満たされるＳＯ（Ｎ，Ｌ）特性の結果として、ＧＮＳＳ信号又は任意の種類の地上波信号などの無線信号の間隔内のこの固有のシンボルシーケンスの位置を一義的に特定することができ、この固有のシーケンスの位置に基づいて、スナップショットに含まれるＮ個のシンボルの固有のシーケンスの位置と暗示的な時間マーカの位置との間の（相対的な）距離を正確に測定することができる。更に、「ド・ブラウン」によって達成されるＳＯ（Ｎ，Ｌ）特性は、スナップショット持続時間と時間アンビギュイティ間隔との間の最適化された比を提供し、したがって、ユーザデバイスの電力消費の点で最も効率的である。

【0048】

本発明の別の関連する実施形態は、無線送信機のシーケンス生成手段が、互いに異なる複数のオーバーレイシーケンスを生成するように更に構成され、これらのオーバーレイシーケンスは、同じ搬送波信号上に多重化された異なる一次符号又はチップストリーム上にそれぞれ変調され得る。

【0049】

この更なる実施形態の利点は、複数のオーバーレイシーケンスの受信機側における結合処理によって時間アンビギュイティ間隔を拡張可能にすることである。
複数のオーバーレイシーケンスが少なくとも第１の切り詰められていないＭ進ド・ブラウンオーバーレイシーケンス及び少なくとも１つの第２の切り詰められたＭ進ド・ブラウンオーバーレイシーケンスからなる特別な場合には、オーバーレイシーケンス長の違いにより、対応するスナップショットが、切り詰められていないシーケンスの長さと後続の切り詰められたシーケンスの長さとを合計することによって得られる長さを有する「暗示的な」集約されたオーバーレイシーケンス内で複数回発生しないことが保証される。この集約されたオーバーレイシーケンスの長さは、拡張されたアンビギュイティ期間に対応する。
複数のオーバーレイシーケンスの各々は、その専用信号成分に対する単一のオーバーレイシーケンスの変調と同じ手法に従って、専用信号成分上に変調することができる。
本発明の更に別の実施形態では、スナップショットに含まれるシンボルのサブセットは、オーバーレイシーケンスの追加の（隣接する、又は隣接しない）シンボルのサブセットで拡張され、追加のサブセットはＮ_Ext個のシンボルを含み、拡張されたシンボルのサブセットはＰ＝Ｎ＋Ｎ_Ext個のシンボルを含む。

【0050】

言い換えれば、スナップショットに含まれるシンボルのサブセットは、時間アンビギュイティ間隔のシンボルのセットのうちのＮ個のシンボルを含むシンボルのサブセットと、更に、Ｎ個のシンボルの第１のサブセットに隣接し得るか、又はＮ個のシンボルからなるシンボルのサブセットからＱ個のシンボルだけ離間し得るＮ_Ext個のシンボルを含むシンボルの第２のサブセットとを含む拡張されたシンボルのサブセットであり、処理手段（２３）が、スナップショットに含まれる拡張されたシンボルのサブセットと、オーバーレイシーケンス内のＰ＝Ｎ＋Ｎ_Ext個のシンボル（スナップショットに含まれる拡張されたシンボルのサブセットと同じ長さである）を含むオーバーレイシーケンスのＬ個の考えられる各サブシーケンスとの間のハミング距離を計算し、スナップショットに含まれる拡張されたシンボルのサブセットとＰ＝Ｎ＋Ｎ_Ext個のシンボルを含むオーバーレイシーケンス内の各サブシーケンスとの間で計算された全てのＬ個のハミング距離にわたる最小値が非０であるか、又は０であり、複数回発生する場合、拡張されたシンボルのサブセットにおけるエラーを更に検出するように構成されており、

【0051】

最後に、処理手段（２３）は、スナップショットに含まれる拡張されたシンボルのサブセットと、Ｐ＝Ｎ＋Ｎ_Ext個のシンボルを含むオーバーレイシーケンスの各サブセットとの間で計算された全てのハミング距離にわたる最小値が０であり、単回発生する場合、スナップショットに含まれる拡張されたシンボルのサブセットに基づいて無線信号の暗示的な時間マーカの相対位置を特定するように更に構成されている。
時間アンビギュイティを解決することを可能にする拡張されたシンボルのサブセットの位置は、Ｐ＝Ｎ＋Ｎ_Ext個のシンボルを含むオーバーレイシーケンスのサブシーケンスの位置に対応し、この結果、拡張されたシンボルのサブセットとのハミング距離が０となる。
更に、スナップショットに含まれる拡張されたシンボルのサブセットとＰ＝Ｎ＋Ｎ_Ext個のシンボルを含むオーバーレイシーケンスの各サブシーケンスとの間で計算された全てのＬ個のハミング距離にわたる最小値が０であり、単回発生する場合は、スナップショットに含まれる拡張されたサブセットのシンボルがＮ_err,maxよりも少ない（又はこれに等しい）復調エラーを１００％の信頼性レベルで含まないことを保証し得ることが示されている。

【0052】

更に、所定の最小値Ｎ_err,maxは、最大Ｎ_err,max個のエラーのエラー検出をサポートするオーバーレイ・ド・ブラウンシーケンスの選択のための反復プロセスから推定され、これにより、オーバーレイ・ド・ブラウンシーケンス内の任意の拡張されたＰ個のシンボルのサブセットが、Ｐ個のシンボル内にランダムに位置する、Ｎ_err≦Ｎ_err,maxである最大Ｎ_err個のエラーによって汚染されていても、オーバーレイ・ド・ブラウンシーケンス内で単回発生せず、エラーがないことが保証される。

【0053】

本発明の更に別の実施形態では、処理手段（２３）が、スナップショットに含まれる拡張されたシンボルのサブセットとＰ＝Ｎ＋Ｎ_Ext個のシンボルを含むオーバーレイシーケンスの各サブシーケンスとの間で計算された全てのハミング距離にわたる最小値が、選択されたオーバーレイシーケンスに応じて、第２の所定の最小値

を超えない場合は、エラーを補正するように更に構成され、そのような場合には、受信機は、最小ハミング距離をもたらすＰ＝Ｎ＋ＮＥｘｔ個のシンボルを含むオーバーレイシーケンスのサブシーケンスを選択し、Ｐ＝Ｎ＋ＮＥｘｔ個のシンボルを含むオーバーレイシーケンスのサブシーケンスとスナップショットに含まれる拡張されたシンボルのサブセットとの間で異なる最大

個のシンボルを補正する。この実施形態では、

は値ｘのすぐ下の整数部分を指す。

【0054】

本発明の更に別の実施形態では、無線受信機ＲＸ₁の受信手段が、第１の無線送信機からの第１の無線信号と、第２の無線送信機からの少なくとも第２の無線信号とを受信するように更に構成され、第１の無線信号は、Ｌ個のシンボルの長さを有するオーバーレイシーケンスを含み、少なくとも第２の無線信号は、Ｌ₁個のシンボルの長さを有し、第１のオーバーレイシーケンスと少なくとも第２のオーバーレイシーケンスとは異なり、受信手段は、続いて、第１の無線信号のオーバーレイシーケンスと少なくとも第２の無線信号のオーバーレイシーケンスとを組み合わせて集約されたオーバーレイシーケンスとする。スナップショットキャプチャ手段は、第１の無線信号と少なくとも第２の無線信号との集約されたオーバーレイシーケンスのスナップショットをキャプチャし、スナップショットは、集約されたオーバーレイシーケンスのシンボルのサブセットを含む。

【0055】

続いて、処理手段は、Ｎ個のシンボルを含むスナップショットに含まれる集約されたオーバーレイシーケンスのシンボルのサブセットの位置に基づいて無線信号の暗示的な時間マーカの相対位置を特定することができ、処理手段は、その後、第１の時間スケールで表された暗示的な時間マーカと第２の時間スケールに基づいて生成された集約されたオーバーレイシーケンス内のスナップショットの処理及び暗示的な時間マーカに基づいて遅延を評価することによって、第１の時間スケールと第２の時間スケールとの間の時間アンビギュイティを更に解決することができる。

【0056】

この更なる実施形態の利点は、複数のオーバーレイシーケンスの受信機側における結合処理によって時間アンビギュイティ間隔を拡張可能にすることである。
異なる長さを有するオーバーレイシーケンスが第１の無線送信機及び第２の無線送信機によって送信される場合は、対応するスナップショットは、切り詰められていないシーケンスの長さと後続の切り詰められたシーケンスの長さとを合計することによって得られた長さを有する「暗示的な」集約されたオーバーレイシーケンス内で複数回発生しないことが保証される。この集約されたオーバーレイシーケンスの長さは、拡張されたアンビギュイティ期間に対応する。

【0057】

本発明の別の関連する実施形態では、無線送信機（Ｔ_x）のシーケンス生成手段は、切り詰められた遷移シーケンスを、Ｌ個のシンボルの長さを有する元のド・ブラウンシーケンスからなる元のシーケンスに基づいて、最初に「０」を含むＮ個のシンボルを元のシーケンスから除去し、続いて「１」を含む単一のシンボルを元のシーケンスから除去することによって、切り詰められたシーケンスをもたらし、任意選択で、この切り詰められたシーケンスから追加のＫ個のシンボルを除去して、長さＬ－Ｎ－１－Ｋの切り詰められた遷移シーケンスをもたらすことによって生成し、切り詰められた遷移シーケンスの位相遷移を示す第１の統合シーケンス及び、反転された切り詰められた遷移シーケンスの位相を示す第２の統合シーケンスであって、第１の統合シーケンスは第２の統合シーケンスの逆位相にある、第１の統合シーケンス及び第２の統合シーケンスを生成し、次いで、第１の統合シーケンスと第２の統合シーケンスとを連結することによって、連結された統合シーケンスを生成するように更に構成され、連結された統合シーケンスは、無線信号の搬送波上に変調されるように構成されている。

【0058】

本発明の更に別の関連する実施形態では、スナップショットキャプチャ手段）は、無線信号のスナップショットを取得するように構成され、スナップショットは、請求項８に記載の無線送信機（Ｔ_x）によって生成された連結された統合シーケンスからなるオーバーレイシーケンスのシンボルのサブセットを含み、スナップショットは、Ｎ＋１個のシンボルを含み、処理手段は、スナップショットに含まれるオーバーレイシーケンスのシンボルのサブセットからのＮ個の遷移を特定し、続いて、リポジトリ（２５）のエントリ内のスナップショットに含まれるシンボルのサブセットからのＮ個の遷移に基づいて、無線信号の暗示的な時間マーカに対するスナップショットに含まれるシンボルのサブセットの位置を特定するように更に構成され、リポジトリ（２５）は、エントリごとに、スナップショットの複数のシンボル及び無線信号の時間アンビギュイティ間隔内の時間マーカに対するスナップショットの複数の相対位置を含む。

【0059】

更なる関連する実施形態が、時間アンビギュイティを解決するための無線受信機であって、無線受信機の処理手段（２３）は、リポジトリのエントリ内のスナップショットに含まれるシンボルのサブセットを検索することによって、無線信号内の第１の時間スケールで表される暗示的な時間マーカの相対位置を特定するように更に構成され、リポジトリは、エントリごとに、スナップショットの複数のシンボルと、無線信号の時間アンビギュイティ間隔内の暗示的な時間マーカに対するスナップショットの複数のシンボルの相対位置とを含む、無線受信機に関する。

【0060】

リポジトリは、シーケンスのＮ個のシンボルのサブセットを、Ｌ個のシンボルの完全なシーケンス内のその相対位置、したがって暗示的な時間マーカに関連付けるルックアップテーブルとして機能することができ、Ｎ個のシンボルはリポジトリに入力され、相対位置は結果として出力される。

【0061】

言い換えれば、このＮ個のシンボル値のサブセットは、ＰＬＬ、又はＦＬＬ、あるいはシンボル値を推定することを目的とする任意の他のタイプの復調技術のいずれかを用いてスナップショットコンテンツから取り出されたオーバーレイシーケンスのＮ個のシンボルのサブセットに基づいて、スナップショットに応じたＮ個のシンボルのサブセットを見つけることができるリポジトリ内のエントリを取得するために使用され、リポジトリはまた、時間アンビギュイティ間隔内のスナップショットに含まれるこれらのＮ個のシンボルの相対位置、又は同等に、オーバーレイシーケンス内の位置が規則に従って知られている暗示的な時間マーカに対するスナップショットに含まれるＮ個のシンボルの相対位置に関する情報を含む。

【0062】

そのようなリポジトリは、Ｎ個のシンボルのＬ個のサブセットを含むことができ、Ｌ個のシンボルの完全なシーケンス内のＮ個のシンボルのスナップショットの位置を特定することを可能にし、したがってＬ×Ｎ個のルックアップテーブルをもたらす。
別の関連する実施形態は、時間アンビギュイティを解決するための無線受信機に関し、この無線受信機は、送信機によって送信された無線信号に対応するＬ個のシンボルのセットのＮ個のシンボルのサブセットを含む無線信号からスナップショットシーケンスを更に生成し、スナップショット受信機は、更に処理手段によって、時間アンビギュイティ間隔内のスナップショットシーケンスに含まれるＮ個のシンボルの相対位置を特定することを可能にするＬ個のシンボルの全体セット内のＮ個のシンボルのサブセットの位置を推定するために、スナップショットシーケンスとＬ個のシンボルの全体セットとの間の部分自己相関を適用することによって、無線信号内の第１の時間スケールで表された暗示的な時間マーカの相対位置を特定するように構成されている。ここで、部分自己相関関数という用語が使用されるのは、図８に示すように、Ｎ個のシンボルのサブセットのみがＬ個のシンボルのオーバーレイシーケンス全体と乗算及び加算され、残りの部分は０で、すなわち０パディングを適用することによって完了するからである。スナップショットシーケンスと自己相関の最大値に対応するオーバーレイシーケンスとの間のオフセットは、時間アンビギュイティ間隔のオーバーレイシーケンスのＬ個のシンボルのセット内のスナップショットシーケンスに含まれるＮ個のシンボルのサブセットの位置を特定すること、又は同等に、オーバーレイシーケンス内のその位置が規則に従って知られている暗示的な時間マーカに対するスナップショットに含まれるＮ個のシンボルの相対位置を特定することを可能にする。

【0063】

スナップショットシーケンスを生成するために２つの方法が開示され得る。
一般的なソフト復号技術の一部として分類することができる第１の方法は、信号スナップショットから導出され、取得プロセスから推定されたドップラーオフセット及び符号遅延の両方をワイプオフした後に、すなわち、信号スナップショット内に含まれるＮ個のシンボルの値を取り出すことを目的とした中間ステップを経ずに取得されたサンプルを組み込んだスナップショットシーケンスを生成する。より正確には、この第１の方法は、Ｎ個のバイナリシンボルのサブセットと付加的な受信ノイズとを含む信号スナップショットから導出されたサンプルを信号サンプルに連結し、符号遅延及び搬送波ドップラーのワイプオフの後、０パディングを用いて取得された「０サンプル」の別のサブセットと連結して、スナップショットシーケンスを、オーバーレイシーケンスＬにシンボル持続時間当たりのサンプル数を乗算したものに等しい長さで完了させることからなる。次いで、このスナップショットシーケンスは、スナップショットシーケンスに対応するオーバーレイシーケンスに基づき、その長さがオーバーレイシーケンス長Ｌにシンボル持続時間当たりのサンプル数を乗じたものに等しい拡散オーバーレイシーケンスと相互に関連付けられる。拡散という用語は、拡散オーバーレイシーケンスの各シンボルが１シンボル持続時間内のサンプル数と同じ回数だけ繰り返されることから使用される。サンプルのタイプ及びシンボルごとのサンプル数は構成可能であり、ＲＦサンプル又は相関後のサンプルに直接対応することができ、この第１の相関演算は、信号取得プロセス中に一次符号で実行される。したがって、サンプルのタイプは受信機の実装に依存するが、無線受信機は、全ての場合にドップラーオフセット及び符号遅延を除去することを必要とする。したがって、スナップショットシーケンスと拡散オーバーレイシーケンスの両方は同じ長さを有し、したがって自己相関演算で処理することができる。

【0064】

第２の方法は、ＰＬＬ、又はＦＬＬ、あるいはシンボル値を推定することを目的とする任意の他のタイプの復調技術を使用することによって信号スナップショットから取り出されたＮ個のバイナリシンボルのサブセットと、長さＬのスナップショットシーケンスを完了するために０パディングで取得されたＬ－Ｎ個の「０」の別のサブセットとを連結することからなる。スナップショットシーケンス生成におけるシンボル値取り出しのこの中間ステップにより、この第２の方法は、一般的なハード復号技術に分類することができる。次に、長さＬのこのスナップショットシーケンスは、スナップショットシーケンスに対応する長さＬのオーバーレイシーケンスと相互に関連付けられる。

【0065】

オーバーレイシーケンス内のＬ個のシンボルの数が大きくなりすぎる場合、リポジトリ（すなわち、ルックアップテーブル）ではなく、この部分自己相関法を適用することは、過剰な記憶領域メモリを使用して過大なルックアップテーブル（リポジトリ）の適用を回避し、そのようなリポジトリによって維持されるルックアップテーブルが過大である場合にアクセス時間が長くなりすぎることを回避するために有利である。
例えば、Ｎ＝７及びＬ＝２＾７＝１２８の場合、メモリ要求は、第２のオプションを想定すると、１２８×７個のルックアップテーブルを保存するのではなく、０に設定された１２８－７＝１２１個のシンボルで完了したＮ＝７のシンボルのスナップショットを含む単一のスナップショットシーケンスを生成するので、より小さい。

【0066】

しかしながら、第１の時間スケールが宇宙ベースの通信ネットワークによって、又は地上通信ネットワークもしくは基地局もしくはビーコンを介して信号を送信するシステムによって共有されるか、あるいは第１の時間スケールが、例えば車両間（Ｖ２Ｖ）、車車間及び路車間（Ｖ２Ｘ）、又はデバイス間（Ｄ２Ｄ）などの「マシンツーマシン」通信リンクにおいて、別の通信機能付きのデバイスによって共有される代替用途も挙げることができる。後者の場合には、第２の「スレーブ」デバイスは、本開示の方法によって第１の「マスタ」デバイスに同期する。

【0067】

無線受信機は、任意の種類の無線受信機によって具現化されてもよい。シンボル値を取り出すために位相ロックループ（ＰＬＬ）を実装する受信機に限定されず、相対位相変化を利用することによって（すなわち、周波数ロックループ－ＦＬＬを実装することによって）、又はＭ進シンボル値を推定することを目的とした任意の他のタイプの復調技術を実装することによってシンボル値を取り出すこともできる。
本発明の更に別の代替実施形態では、無線受信機（ＲＸ₁）は、無線信号の位相を取り出すために位相ロックループを実装している。
本発明の更に別の代替実施形態では、無線受信機（ＲＸ₁）は、無線信号の位相変化を取り出すために周波数ロックループを実装している。
本発明を、以下の説明及び添付の図面によって更に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0068】

【図1】複数の無線送信機と、無線送信機及び無線受信機とを備える無線航法システムにおける時間アンビギュイティを解決するためのシステムを示す。

【図2】本発明の実施形態による無線送信機ＴＸ₁及び無線受信機ＲＸ₁の機能要素を示す。

【図3】ＧＮＳＳ受信機位置を計算するために「共通受信」に基づいて４つの衛星に対応する擬似距離を参照する方法を示す。

【図4】擬似距離推定及び最終位置精度に対する同期誤差の影響を例示及び説明し、また、同期誤差を解決するための第５の見通し線の利用に基づく緩和技術を提示する。

【図5】規則に従ってオーバーレイシーケンスの先頭に位置する暗示的な時間マーカに対する送信されたオーバーレイシーケンスの信号スナップショットの位置をルックアップテーブル（又はリポジトリ）に基づいて取り出すための概念を示す。

【図6】一次符号上に変調されたオーバーレイシーケンスを含む信号構造を示す。

【図7】オーバーレイバイナリシーケンスとしての「ド・ブラウン」シーケンスの例を含む表を示す。

【図8】時間アンビギュイティを解決するための、信号スナップショットから取り出されたＮ＝５のシンボルの０パディングされたサブセットとオーバーレイシーケンスとの間の部分自己相関に基づく、いわゆるハード復号方法を示す。

【図9】時間アンビギュイティを解決するための、０パディングされた信号スナップショットシーケンスとオーバーレイシーケンスとの間の部分自己相関に基づく、いわゆるソフト復号方法を示す。

【図10】ＧＮＳＳのうちの１つとしての第１の時間スケールと、ネットワークに同期している可能性がある受信機のうちの１つとしての第２の時間スケールとの間の同期を解決するためのスナップショット測位のための暗示的な時間マーカに基づく方法を示す。

【図11】ＧＮＳＳの１つとしての第１の時間スケールと、ネットワークに同期している可能性がある受信機の１つとしての第２の時間スケールとの間の同期を、時間アンビギュイティ間隔が第１の時間スケールと第２の時間スケールとの間の同期よりも短い場合に解決するためのスナップショット測位のための暗示的な時間マーカに基づく方法の欠点を示す。

【図12】ド・ブラウンシーケンス長Ｌ及びスナップショット内のオーバーレイシンボル数Ｎの異なる値について、スナップショットの関数としての時間アンビギュイティ間隔とオーバーレイシンボル持続時間との間の関係を表す表を示す。

【図13】時間アンビギュイティ間隔を改善するために、同じソース、例えば衛星によって送信された複数の「ド・ブラウン」シーケンスの概念適用を示す。ここでは、２つの「ド・ブラウン」シーケンスが示され、第２の「ド・ブラウン」シーケンスは単一のシンボルの切り詰めごとに第１のシーケンスから取得される。

【図14】異なる長さを有し、同じ衛星からの２つの異なる構成要素によって送信される２つの構成的なオーバーレイシーケンスを処理する際に達成される時間アンビギュイティ間隔を示し、構成的な第２のオーバーレイシーケンスは、第１のオーバーレイシーケンスに対して、スナップショットに含まれるシンボルの数の関数としてＫ個のシンボルが切り詰められている。

【図15】信号スナップショットから取り出され、復調エラーによって破損したＰ＝８個のシンボルのシーケンス（ここではＮ_err＝８個の破損したシンボル）がオーバーレイシーケンス内の別の位置に発生する場合を示す。

【図16】信号スナップショットから取り出され、復調エラーによって破損したＰ＝８個のシンボルのシーケンス（ここではＮ_err＝８個の破損したシンボル）がオーバーレイシーケンス内の他のいかなる位置にも発生しない場合を示す。

【図17】信号スナップショットから取り出され、１個の復調エラーによって破損したＰ＝１０個のシンボルの拡張されたサブセットがオーバーレイシーケンス内の他のいかなる位置にも発生せず、長さＰ＝１０のこの破損したサブセットと元のオーバーレイシーケンスの任意のサブセットシーケンスとの間のハミング距離を評価することによって補正することができる場合を示す。

【図18】オーバーレイシーケンスが切り詰められていない場合（長さＬ＝１２８）、又はこのオーバーレイシーケンスの８個のシンボルが切り詰められている場合（長さＬ＝１２０）に、オーバーレイシーケンスの最初のＮ＝７のシンボルを含むスナップショットをオーバーレイシーケンス内のＮ＝７のシンボルの任意のサブセットシーケンスと相関させることによって取得された値を示す。

【図19】異なる衛星によって送信された異なるオーバーレイシーケンスとの時間同期を提供するために、オーバーレイシンボルの最小持続時間を推定することを可能にする衛星対ユーザデバイスの幾何学的形状を表す。

【図20】ＦＬＬを実装している受信機で処理される信号上で変調されるオーバーレイシーケンスを、切り詰められた遷移シーケンスに基づいて特定して、信号搬送波上で変調された統合ド・ブラウンシーケンスをもたらすために使用される方法及びステップを記述するフローチャートを示す。

【発明を実施するための形態】

【0069】

本発明は、特定の実施形態に関して、特定の図面を参照して説明されるが、本発明はそれらに限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。説明される図面は概略的なものにすぎず、限定的なものではない。図面では、いくつかの要素のサイズは誇張されており、例示を目的として縮尺通りに描かれていない場合がある。寸法及び相対寸法は、本発明の実際の実施への縮小に必ずしも対応しない。

【0070】

更に、明細書及び特許請求の範囲における第１、第２、第３などの用語は、同様の要素を区別するために使用され、必ずしも連続的又は時系列的な順序を説明するためのものではない。これらの用語は、適切な状況下で交換可能であり、本発明の実施形態は、本明細書に記載又は例示されている以外の順序で動作することができる。

【0071】

更に、明細書及び特許請求の範囲における上部、底部、上方、下方などの用語は、説明を目的として使用されており、必ずしも相対的な位置を説明するためのものではない。そのように使用される用語は、適切な状況下で交換可能であり、本明細書に記載される本発明の実施形態は、本明細書に記載又は図示されている以外の向きで動作することができる。

【0072】

特許請求の範囲で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、その後に列挙される手段に限定されると解釈されるべきではなく、他の要素又はステップを排除するものではない。これは、言及された記載された特徴、整数、ステップ又は構成要素の存在を指定するものとして解釈される必要があるが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ又は構成要素、あるいはそれらのグループの存在又は追加を排除するものではない。したがって、「手段Ａ及びＢを備える装置」という表現の範囲は、構成要素Ａ及びＢのみからなる装置に限定されるべきではない。これは、本発明に関して、装置の関連する構成要素のみがＡ及びＢであることを意味する。

【0073】

以下の段落では、図１の図面を参照して、本発明の一実施形態による、無線航法システムにおける無線送信機と無線受信機との間の時間アンビギュイティを解決するためのシステムの実装形態について説明する。更なる段落では、言及された要素間の全ての接続が定義される。
続いて、図２に示すような複数の無線送信機ＴＸ₁．．．ＴＸ_xの無線送信機、及び本発明の一実施形態による無線受信機の全ての関連する機能手段について説明し、続いてこれらの機能手段の全ての相互接続について説明する。
後続の段落では、本発明の一実施形態による、無線航法システムにおける無線送信機と無線受信機との間の時間アンビギュイティを解決するためのシステムの実際の実装形態について説明する。
無線航法システムが複数の無線送信機（ＴＸ₁．．．ＴＸ_x）を備え、各無線送信機は、とりわけナビゲーション及び同期の目的で、無線信号によって無線航法システムの少なくとも１つの無線受信機ＲＸ₁に向けて無線信号を送信するように構成されている。
そのような無線送信機は、無線航法信号を送信する衛星であるＧＮＳＳ送信機、又は衛星通信ネットワークの衛星部分、又は擬似衛星、あるいは例えば、基地局（Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ、ＢＴＳ）、無線通信ネットワークの場合は固定もしくは移動無線送信機、又はＶ２ＶもしくはＶ２Ｘ通信ネットワークで実装されたデバイスなどの、地上通信ネットワークで実装された送信機器であってもよい。
そのような無線受信機は、位相ロックループ（ＰＬＬ）を実装することによってバイナリ値を取り出す受信機に限定されず、相対位相変化を利用することによって（すなわち、周波数ロックループ－ＦＬＬを実装することによって）、又はＭ進シンボル値を推定することを目的とする任意の他のタイプの復調技術を実装することによってバイナリ値を取り出すこともできる任意の種類の無線受信機によって具現化されるＧＮＳＳ受信機であってもよい。

【0074】

そのような無線受信機は、ナビゲーション装置又はスマートフォンのようなパーソナルモバイルデバイスなどのユーザデバイスに組み込まれているＧＮＳＳ受信機であってもよく、メモリと、ディスプレイ及びキーボードのようなインターフェース手段とが結合されたプロセッサを備える装置である。
そのようなモバイルコンピューティングデバイスは、多数の異なる種類のアプリケーションをインストールするように構成され、そのような各アプリケーションの実行は、ナビゲーションなどの異なる種類のタスクを実行することを意図する。
本発明の実施形態による無線航法システムは、全地球航法衛星システムＧＮＳＳなどの衛星無線航法システム、又は擬似衛星などの単一の測位ビーコン、又は測位ビーコンのネットワークであってもよく、あるいはユーザ端末に同期を要求する無線通信ネットワークなどの地上システムであってもよい。

【0075】

本発明によるそのようなシステムの代替の実施形態は、第１の時間スケールが、地上通信ネットワーク、又は基地局もしくはビーコンを介して信号を送信するシステムによって共有されるか、あるいは第１の時間スケールが、例えば車両間（Ｖ２Ｖ）、車車間及び路車間（Ｖ２Ｘ）、又はデバイス間（Ｄ２Ｄ）などの「マシンツーマシン」通信リンクにおいて、別の通信機能付きのデバイスによって共有される用途であってもよい。後者の場合は、第２の「スレーブ」デバイスは、本開示の方法によって第１の「マスタ」デバイスに同期する。

【0076】

無線航法システムの第１の必須要素は、複数の無線送信機ＴＸ₁．．．ＴＸ_xの無線送信機ＴＸ₁であり、この無線送信機は、ナビゲーション及び同期の目的のために、とりわけ無線ネットワークを介して無線信号を無線受信機に送信するように構成されている。この無線送信機ＴＸ₁は、無線ネットワークＲＮを介して無線信号を無線受信機に送信するように構成された送信手段１２を備えることができる。送信された無線信号は、無線信号の搬送波上に変調されたド・ブラウンシーケンス、又は切り詰められたド・ブラウンシーケンス、又は統合ド・ブラウンシーケンス、あるいは２つ以上のド・ブラウンシーケンス及び／又は切り詰められたシーケンス及び／又は統合ド・ブラウンシーケンスの組み合わせのいずれかなどのオーバーレイシーケンスを含む。

【0077】

そのような搬送波信号は、例えば、ＧＰＳ Ｃ／Ａ信号についてはバイナリ位相シフトキーイング（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ、ＢＰＳＫ）、又はＧａｌｉｌｅｏ Ｅ１－Ｂ／－Ｃについてはバイナリオフセット搬送波（Ｂｉｎａｒｙ Ｏｆｆｓｅｔ Ｃａｒｒｉｅｒ、ＢＯＣ）で一次符号を変調するために波形を適用することができる。
図６は、本開示のオーバーレイシーケンスを含む典型的なＧＮＳＳ信号構造を示す。図の上部には、３２個のオーバーレイシンボルを含むバイナリオーバーレイシーケンスの例が示されている。ここでは、対応するシンボルを表すために論理レベル［０，１］が用いられる。次に、このオーバーレイシーケンスは、以下に示すように、論理レベルに対応する信号レベル［１，－１］で表すことができる。次いで、このオーバーレイシーケンスの各シンボルは、チップを含む一次符号で変調又は拡散される。Ｇａｌｉｌｅｏ信号構造の場合は、二次符号がオーバーレイシーケンスの役割を果たすことに留意されたい。最後に、オーバーレイシンボル持続時間Ｔ_s及びチップ持続時間Ｔ_cも示されている。
図６には、各チップに変調される波形のタイプは示されていない。これは、例えば、ＧＰＳ Ｃ／Ａ信号についてはバイナリ位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）、又はＧａｌｉｌｅｏ Ｅ１－Ｂ／－Ｃについてはバイナリオフセット搬送波（ＢＯＣ）であってもよい。同期化のためのオーバーレイシーケンスの使用は、波形変調のタイプに依存しない。

【0078】

図１０は、本開示の発明の理解に有用となる要素を紹介する。図１０には、同期誤差ΔＴの値の一例が示されている。この場合、ＧＮＳＳ衛星は、暗示的な時間マーカ（Ｉｍｐｌｉｃｉｔ Ｔｉｍｅ Ｍａｒｋｅｒ）、ＩＴＭを含む信号を送信すると考えられる。暗示的な時間マーカは、航法メッセージ内の送信時刻を符号化しないという点で、明示的な時間マーカとは異なる。しかしながら、暗示的な時間マーカ及び明示的な時間マーカは両方とも、送信時刻に関する情報を提供することを目的とする。ＧＰＳ航法メッセージ内に符号化されたテレメトリワード（ＴＯＷ及びＨＯＷ）は、暗示的な時間マーカの一例である。暗示的な時間マーカは、むしろオーバーレイシーケンス、すなわち、メッセージの送信に関する間接的な時間情報を提供する、一次符号上に変調され得る反復バイナリシーケンスを利用する。これらのオーバーレイシーケンスは周期的であり、ＩＴＭはまた、ＧＮＳＳ衛星によって送信される信号全体内の異なる位置で繰り返される。それにもかかわらず、各オーバーレイシーケンス内のＩＴＭの位置は、規則に従って一義的に定義することができる。第２の時間スケールとも呼ばれるその受信機時間スケールで受信機によって生成されるオーバーレイシーケンス内のＩＴＭのローカル位置が、同期誤差ΔＴに応じて特定可能であり、第１の時間スケールとも呼ばれるＧＮＳＳ時間スケール（例えば、ＧＰＳ用のＧＰＳＴ及びＧａｌｉｌｅｏ用のＧＳＴ）に参照されるスパン±ΔＴ_maxに属する。各受信機（異なるネットワークに同期している可能性がある）は、異なるローカルＩＴＭ位置を生成することに留意されたい。１つのローカル位置のみが太く黒い枠で強調表示され、受信機がＧＮＳＳ時間スケールに完全に同期した場合に得られる正しい位置を表す。
ユーザデバイスは、太破線枠で区切られた信号スナップショットを受信して処理する。信号スナップショットの処理から、オーバーレイシーケンス内のスナップショットに含まれるシンボルのサブセットの位置に基づいて、第１の時間スケールで表される無線信号のＩＴＭの相対位置を特定することが可能である。
また、受信機は既に信号を取得しており、追跡モードにあるため、オーバーレイシンボル期間が一次符号期間の整数倍に制限されると仮定して、一次符号期間粒度で受信信号に同期されることにも留意されたい。したがって、ＩＴＭの任意の位置は、シンボル持続時間の粒度で受信機時間スケールで表される。信号スナップショットから導出されたＩＴＭの位置に対する受信機時間スケールで表されるＩＴＭ位置の相対位置の差は、同期誤差ΔＴを特定及び解決することを可能にする。ＩＴＭを含むＧＮＳＳ信号の送信に基づくこの代替手法では、Ａ－ＧＮＳＳについて開示されている前述の手法のように、第５の擬似距離を導出することができる１つの見通し線を「犠牲にする」ことを回避することができる。これにより、測位サービスの可用性を向上させることができる。ＧＮＳＳ信号は連続的に送信されるので、暗示的な時間マーカは繰り返され、周期的に送信される。したがって、図１０の上部に示されているように、時間アンビギュイティが依然として持続する。繰り返されるＩＴＭ間の距離は、時間アンビギュイティ間隔（Ｔｉｍｅ Ａｍｂｉｇｕｉｔｙ Ｉｎｔｅｒｖａｌ、ＴＡＩ）として定義される。ここで、目的は、同期誤差の最大スパン２×ΔＴ_maxを超えて、ＴＡＩ値を可能な限り増加させることである。ＧＰＳ Ｃ／Ａ信号の場合、ＴＡＩはミリ秒（拡散符号シーケンスのみを想定する場合は１ミリ秒、シンボルエッジを想定する場合は２０ミリ秒）で表される。ＴＡＩは秒で表されるものとし、一義的な時間同期のために２×ΔＴ_maxスパンを実際に超えるものとする。一義的な時間同期を保証する設計制約を理解するために、図１１は、時間アンビギュイティ間隔が同期誤差スパンよりも短い場合の状況を表す。同じスナップショット位置の場合、受信信号から導出された「相対的な」ＩＴＭは、「絶対的な」ＩＴＭとは別の位置に配置され、同期の誤差につながる。これは、時間アンビギュイティ間隔が同期誤差スパンよりも大きくなる必要があることが必須である理由を示している。

【0079】

このオーバーレイシーケンスは時間アンビギュイティ間隔ごとにＬ個のシンボルのセットを含み、時間アンビギュイティ間隔のそれぞれが暗示的な時間マーカを含む。送信手段は、ＧＮＳＳ送信機であってもよいし、通信ネットワークにおける擬似衛星もしくは衛星などの測位ビーコン送信機、又はＶ２Ｖ／Ｖ２Ｘアーキテクチャにおいてネットワークに接続された車両であってもよいし、第１の時間スケールを有する無線通信ネットワークの場合には固定もしくは移動無線送信機であってもよい。
そのようなオーバーレイシーケンスは、バイナリシンボルを含み得るが、本質的には含まない。あるいは、他の非バイナリシーケンス、すなわち任意の種類のＭ進シンボルがオーバーレイシーケンスを実施するために用いられてもよい。
更に、オーバーレイシーケンスは、実シンボルを含み得るが、本質的には含まない。あるいは、オーバーレイシーケンスを具現化するために他の複素シンボルが用いられてもよい。
無線送信機ＴＸ₁は、意図する適切な無線航法信号を生成するように構成された信号処理手段１１を更に備え、この信号は、時間アンビギュイティ間隔の複数のＬ個のシンボル内のＮ個のシンボルのサブセットの単回発生の条件を満たすオーバーレイシーケンスを含む。
そのような信号処理手段１１は、特に送信対象の信号を処理するためのマイクロプロセッサを備えてもよく、処理手段は、コンピュータ命令、最終結果及び中間結果を含む信号処理の結果、並びに更なる情報などの電子情報を記憶するための、マイクロプロセッサに結合されたメモリデバイスを更に備えてもよい。
信号処理手段１１は、無線信号の搬送波上に変調されたド・ブラウンシーケンス、又は切り詰められたド・ブラウンシーケンス、又は統合ド・ブラウンシーケンス、あるいは２つ以上のド・ブラウンシーケンス及び／又は切り詰められたシーケンス及び／又は統合ド・ブラウンシーケンスの組み合わせからなるオーバーレイシーケンスを生成するように構成されてもよい。
無線送信機ＴＸ₁は、信号処理手段１１によって生成された無線航法信号を送信するように構成された送信手段１２を更に備える。
なお、無線送信機ＴＸ₁．．．ＴＸ_xは、無線送信機ＴＸ₁と同様の機能構成を有している。
無線受信機ＲＸ₁は、複数の無線送信機のうちの無線送信機によって送信され、無線受信機ＲＸ₁で受信された無線信号に基づいて、第１の時間スケールを有する無線送信機と第２の時間スケールを有する無線受信機ＲＸ₁との間の時間アンビギュイティを解決するように構成されている。

【0080】

無線受信機ＲＸ₁は、まず、無線送信機ＴＸ₁によって送信されたＧＮＳＳ無線信号である無線信号を受信するように構成された信号受信手段２１を備える。無線受信機ＲＸ₁は、ＧＮＳＳ受信機が組み込まれ、その第２の時間スケールに同期している任意の種類のデバイスであってもよく、第２の時間スケールは、ローカルクロック又はデバイスが接続されている通信ネットワークのクロックに基づいてもよい。
無線受信機ＲＸ₁は、位相ロックループ（ＰＬＬ）を実装することによってバイナリ値を取り出す受信機に限定されず、相対位相変化を利用することによって（すなわち、周波数ロックループ－ＦＬＬを実装することによって）、又はＭ進シンボル値を推定することを目的とする任意の他のタイプの復調技術を実装することによってバイナリ値を取り出すこともできる任意の種類の無線受信機によって具現化されてもよい。
無線受信機ＲＸ₁は、無線送信機ＴＸ₁から受信された無線信号のスナップショットを取得するように構成されたスナップショットキャプチャ手段２２と、時間アンビギュイティ間隔のオーバーレイシーケンスのＬ個のシンボルのセット内のスナップショットに含まれるＮ個のシンボルのサブセットの位置に基づいて、無線信号内の第１の時間スケールで表された暗示的な時間マーカの相対位置を特定するように構成された信号処理手段２３とを更に備える。

【0081】

無線受信機ＲＸ₁の処理手段２３は、リポジトリのエントリ内のスナップショットのシンボルのサブセットを検索することによって、無線信号内の暗示的な時間マーカの相対位置を特定するように更に構成され、リポジトリは、エントリごとに、スナップショットの取り出されたＮ個のシンボルのうちの複数のシンボルと、無線信号の時間アンビギュイティ間隔内の暗示的な時間マーカに対するスナップショットのＮ個のシンボルのうちの複数のシンボルの相対位置とを含む。
無線受信機は、追加的又は代替的に、無線送信機によって送信された無線信号に対応するスナップショットシーケンスを生成するように構成されたスナップショットシーケンス生成手段２４を備えることができる。第１のオプションでは、スナップショットシーケンスは、無線信号のノイズを含むスナップショット信号から生成することができ、取得プロセスから推定されたドップラーオフセット及び符号遅延の両方がワイプオフされ、最終的に０サンプルで完了する。あるいは、第２のオプションでは、スナップショットシーケンスは、無線信号のスナップショットに含まれるＮ個の取り出されたシンボルで生成することができ、０で完了する。更に、無線受信機ＲＸ₁の処理手段２３は、第１のオプションに従って信号スナップショットが生成される場合は、スナップショットシーケンスを、その長さがオーバーレイシーケンスにシンボル持続時間ごとのサンプルの数を乗じたものに等しい、スナップショットシーケンスに対応する拡散オーバーレイシーケンスと部分自己相関させることによって、又は第２のオプションに従って信号スナップショットが生成される場合は、スナップショットシーケンスを、スナップショットシーケンスに対応する長さＬのオーバーレイシーケンスと部分自己相関させることによって、無線信号内の第１の時間スケールで表された暗示的な時間マーカの相対位置を特定するように構成されている。
スナップショットキャプチャ手段２２、処理手段２３、スナップショットシーケンス生成手段２４、及びリポジトリ２５は、受信した無線信号の処理の命令、結果、及び中間結果を記憶するための結合された電子メモリを有するマイクロプロセッサなどのハードウェア、ソフトウェア、又はそれらの任意の組み合わせを更に備えることができる。これは、全ての機能を実行するためのメモリが結合されたローカルプロセッサであってもよく、又は言及された各機能専用であってもよい。
無線送信機ＴＸ₁のシーケンス生成手段１１は、出力端子で送信手段１２の入力端子と結合され、送信手段１２は、無線送信機ＴＸ₁の出力端子Ｏ１でもある出力端子を有する。
無線受信機ＲＸ₁は、受信手段２１の入力端子でもある入力端子Ｉ１を有し、受信手段２１は、出力端子でスナップショットキャプチャ手段２２の入力端子と結合され、スナップショットキャプチャ手段２２は、出力端子で処理手段２３の入力端子と結合されている。スナップショットシーケンス生成手段２４は、出力端子で処理手段２３の入力端子と結合されている。

【0082】

本発明の一実施形態を説明するために、第１の時間スケールを有する無線送信機ＴＸ₁と第２の時間スケールを有する無線受信機ＲＸ₁との間の時間アンビギュイティを解決するように構成された少なくとも１つの無線送信機ＴＸ₁が、まず、信号生成手段１１によって、時間アンビギュイティ間隔全体の複数のＬ個のシンボルのうちのＮ個のシンボルのサブセットの単回発生の条件を満たすオーバーレイシーケンスを生成すると仮定する。このオーバーレイシーケンスは、時間アンビギュイティ間隔ごとにＬ個のシンボルのセットを含むこと及び、時間アンビギュイティ間隔のそれぞれが暗示的な時間マーカを含むことを特徴とする。このようなオーバーレイシーケンスの長さは、所定の長さＬである。次いで、時間アンビギュイティの解決は、例えば時間アンビギュイティが解決された測距信号に基づいてデバイスの位置及び時刻を推定するためにデバイスの内部で使用されるか、又は例えばタイミング受信機デバイスのタイミングを表示して出力Ｏ２をもたらすためにデバイスの外部で使用され得る。
続いて、そのような無線信号は、生成されたオーバーレイシーケンスを無線信号の搬送波上に変調することによって生成され、生成された無線信号は、続いて送信手段１２によって結合無線ネットワークＲＮを介して少なくとも１つの無線受信機ＲＸ₁に向けてブロードキャストされ、このブロードキャストされた無線信号は、続いて無線信号の搬送波上に変調された生成されたオーバーレイシーケンスを含む。
あるいは、オーバーレイシーケンスは、無線信号の搬送波上に変調されたチップを含む一次符号上に変調されてもよい。
オーバーレイシーケンスは時間アンビギュイティ間隔ごとにシンボルのセットを含み、時間アンビギュイティ間隔のそれぞれが暗示的な時間マーカを含む。時間アンビギュイティ間隔内の暗示的な時間マーカの位置は（規則に従って）知られており、例えばシーケンスの最初のシンボルとすることができる。
続いて、無線受信機ＲＸ₁は、受信手段２１によって、無線信号の搬送波上に変調された生成されたオーバーレイシーケンスを含む送信された無線信号を受信する。このオーバーレイシーケンスは、時間アンビギュイティ間隔ごとにＬ個のシンボルのセットを含むこと及び、時間アンビギュイティ間隔のそれぞれが暗示的な時間マーカを含むことを特徴とする。そのようなオーバーレイシーケンスの長さは、所定の長さＬである。スナップショットキャプチャ手段２２は、受信した無線信号から取り出されたオーバーレイシーケンスのスナップショットを取得する。無線信号の受信時に、受信信号スナップショットは、受信した無線信号から、搬送波信号上に変調されたオーバーレイシーケンス内のＮ個のシンボルのサブセットを取り出すために復調される。受信した無線信号に含まれるオーバーレイシーケンスのスナップショットは、図５に示すようにオーバーレイシーケンスに含まれるＬ個のシンボルの量よりも小さい所定量のＮ個のシンボルを含む。
更に、処理手段２３は、時間アンビギュイティ間隔のシンボルのセット内のスナップショットに含まれるシンボルのサブセットの位置に基づいて、無線信号の第１の時間スケールで表される暗示的な時間マーカの相対位置を特定する。スナップショットは、Ｌ個のシンボルを含むオーバーレイシーケンスからＮ個、例えばＮ＝５のシンボルをキャプチャし、ここでＬは、例えば３２個のシンボルである。オーバーレイシーケンスの特徴は、Ｎ個のシンボルのサブセットに基づく長さＬのシーケンス内に、長さＮの任意のサブシーケンスが単回発生することを保証する特性（巡回特性を含む）であるため、対応するオーバーレイシーケンスの時間アンビギュイティ間隔のＬ個のシンボルのこのセット内のこの言及されたサブセットの位置は、この特性によって特定することができる。
この位置を特定するオプションとして、処理手段２３は、リポジトリ２５のエントリ内のスナップショットの例えばＮ＝５のシンボルのサブセットを検索することによって、無線信号内の暗示的な時間マーカの相対位置を特定する。このリポジトリ２５は、テーブル又はデータベースのエントリごとに、スナップショットに含まれる複数のＮ個の後続のシンボルを、無線信号の時間アンビギュイティ間隔における暗示的な時間マーカに対するスナップショットのシンボルの相対位置と共に含むテーブル又はデータベースを含むことができる。

【0083】

スナップショット（図５参照）に含まれるような取り出されたシンボルの組み合わせ「０１００１」に基づいて、時間アンビギュイティ間隔のシンボルのセット内のスナップショットに含まれるシンボルのサブセットの位置に基づいて、無線信号の第１の時間スケールで表された暗示的な時間マーカの相対位置を取り出すことが可能であり、したがって、時間アンビギュイティを解決することが可能である。
リポジトリ２５のテーブル又はデータベースは、テーブル又はデータベースのエントリごとに、スナップショットに含まれる複数のＮ個の後続のシンボルを、時間アンビギュイティ間隔内のスナップショットに含まれるこれらのシンボルの相対位置に関する情報と共に含むことができる。

【0084】

別の関連する代替実施形態では、無線受信機ＲＸ₁は、無線送信機ＴＸ₁によって送信された無線信号に対応するスナップショットシーケンスをスナップショットシーケンス生成手段２４によって生成し、第１のオプションでは、無線受信機ＲＸ₁は、スナップショット信号から導出され、取得プロセスから推定されたドップラーオフセット及び符号遅延の両方をワイプオフした後に、「０」サンプルで完了することによって無線信号のノイズを含むサンプルからスナップショットシーケンスを生成し、又は第２のオプションでは、無線受信機ＲＸ₁は、無線信号のスナップショットに含まれるＮ個のシンボルの取り出されたシンボルのサブセットと、０パディングで取得されたＬ－Ｎ個の「０」の別のサブセットとを連結して長さＬのスナップショットシーケンスを完了することによってスナップショットシーケンスを生成する。

【0085】

続いて、無線受信機ＲＸ₁の処理手段２３は、図８に示すように、取り出されたシンボルに基づくスナップショットシーケンス生成のための第２のオプションを考える場合、又は、図９に示すように、スナップショット信号から導出されたサンプルに基づくスナップショットシーケンス生成のための第１のオプションを考える場合、時間アンビギュイティ解決を可能にするＬ個のシンボルの全セット内のスナップショットに含まれるＮ個のシンボルのサブセットの位置を推定するために、生成されたスナップショットシーケンスを、スナップショットシーケンスに含まれるサンプルの数に対応するサンプルの数を含む完全なオーバーレイシーケンスと（部分）自己相関させることによって、無線信号内の時間マーカの相対位置を特定する。
オーバーレイシーケンス内のシンボルの数が多すぎる場合（例えば、Ｎ＝７、Ｌ＝２＾Ｎ＝１２８シンボルの場合）、この部分自己相関を適用することが有利であり、次いで、０に設定された１２８－７＝１２１個のシンボルで完了した、１２８個のシンボルのオーバーレイシンボルストリーム内のＮ＝７の取り出されたシンボルの部分自己相関を使用することによって、暗示的な時間マーカ（オーバーレイシーケンスの開始）に対するＮ個のシンボルのスナップショットの相対位置を特定することが好ましい。この解決策は、過剰な記憶空間メモリを使用して過大なルックアップテーブル（リポジトリ）を回避し、そのようなリポジトリによって維持されるテーブルが過大である場合にルックアップ時間が長くなりすぎることを回避するためにＮが大きい場合に導入される。
部分自己相関プロセスのためのスナップショットシーケンスを生成するための第１の手法は、例えばＰＬＬ又はＦＬＬ実装を用いて、Ｎ個の取り出されたシンボルのサブシーケンスをＬ－Ｎ「０」で完了する、すなわち０パディングすることからなる。取得ステップから取得された符号遅延及び搬送波ドップラーオフセットが、取り出し復調ステップを適用する前に最初にスナップショット信号からワイプオフされる場合、スナップショットからのシンボルの取り出しの性能が大幅に改善されることが示されている。この第１のオプションでは、シンボルごとに１つの０が適用される。Ｌ個のシンボルのこのスナップショットシーケンスは、Ｌ個のシンボルの完全なオーバーレイシーケンスに関連付けられる。次いで、最大の部分自己相関をもたらすサブシーケンスの位置を使用して、オーバーレイシーケンスの先頭にスナップショットサブシーケンスを配置する。この第１の手法の原理は、Ｎ＝５の特別な場合の図８に示されている。また、境界で得られた部分自己相関値も示されている（ｋ＝１，２，３，４の場合）。

【0086】

スナップショットシーケンスを生成するための第２の手法は、前処理されたサンプルをスナップショット信号から直接取得すること、すなわちシンボルの取り出し復調なしで取得すること及び、対応するサンプルを再び０でパディングすることで完了することからなる。前処理ステップは、取得ステップから推定されたドップラーをワイプオフすること（すなわち、「デローテーション」によって）からなる。更に、信号スナップショット用に想定されるべきサンプルのタイプの異なるオプションが開示され得る。第１のオプションは、生の「Ｉ／Ｑサンプル」を想定し、ドップラーを適用してデローテーションすると、サンプルレートに等しい有効なサンプリング周波数で測定されるため、大量のサンプルを含むスナップショットシーケンスになり、低消費電力デバイスの処理をサポートしにくい。別の選択肢は、相関（取得段階で行われる相関）後のサンプルを想定し、またドップラーでデローテーションさせ、その場合、有効サンプリング周波数が一次符号レートに低減されるため、サンプル数がはるかに少なくなる。この第２のオプションでは、シンボルごとにパディングされる０の数は、有効なサンプリング周波数を想定する必要があることに留意されたい。この第２の手法は、オーバーレイシーケンスが無線信号に変調された一次符号に変調される場合に特に適している。この第２の手法の原理を図９に示す。
部分自己相関の対応するピークを特定するために、ＧＮＳＳ信号取得に使用されるものと同様の実施態様が開示され得る。１つの可能な実装形態は、自己生成スナップショット及びパディングされたシーケンスとオーバーレイシーケンスとの間のシリアル相関の使用に依存する。ここでは、各シンボル位置が連続してテストされる。別の可能な実装形態は、ＦＦＴの使用に依存し、そのような方法ではオーバーレイシーケンスの周期性特性を利用する。上記で説明したように、Ｎ個のシンボルのスナップショットサブシーケンスは、長さＬに達するようにスナップショットシーケンスを生成するために最初に０パディングされる。次に、部分自己相関ＡＣＦ_pの以下の式が適用される。

式中：
－ＦＦＴ及びＩＦＦＴは、それぞれ高速フーリエ変換及び逆高速フーリエ変換を表す。
－Ｃｏｎｊは、共役演算を表す。
－Ｓｅｑ_Overlayは、長さＬのバイナリオーバーレイシーケンスを表す。
－Ｓｅｑ_N,0は、０パディングされたスナップショットシーケンスを表す。

【0087】

関連する実施形態は、無線信号上に変調されたオーバーレイシーケンスがド・ブラウンオーバーレイシーケンスからなる方法に関する。ド・ブラウンシーケンス又は「ド・ブラウン」オーバーレイシーケンスからなるそのようなオーバーレイシーケンスは、（境界上を含む）長さＬのオーバーレイシーケンス内の長さＮの任意のサブシーケンスの単回発生を保証する。「ド・ブラウン」シーケンスによって満たされるこの特性は、Ｌ個のシンボル内のＮ個のシンボルの単回発生又はＳＯ（Ｎ，Ｌ）特性と呼ばれる。「ド・ブラウン」シーケンスによって満たされるＳＯ（Ｎ，Ｌ）特性の結果として、ＧＮＳＳ信号などの無線信号、あるいは通信ネットワーク内の衛星によって送信される信号、あるいは擬似衛星によって送信される無線信号などの任意の種類の地上無線信号、あるいは基地局（ＢＴＳ）、無線通信ネットワークの場合の固定もしくは移動無線送信機、又はＶ２ＶもしくはＶ２Ｘ通信ネットワークに実装されたデバイスによって送信される無線信号などの地上通信ネットワークの送信機器によって送信される無線信号の時間アンビギュイティ間隔内のこの固有のシンボルシーケンスの位置を一義的に特定することができ、この固有のシーケンスの位置に基づいて、スナップショットに含まれる固有のシンボルシーケンスと暗示的な時間マーカの位置との間の（相対的な）距離を正確に特定することができる。

【0088】

更に、オーバーレイシーケンスは、無線信号の搬送波上に変調されたド・ブラウンシーケンス、又は切り詰められたド・ブラウンシーケンス、又は統合ド・ブラウンシーケンス、あるいは２つ以上のド・ブラウンシーケンス及び／又は切り詰められたシーケンス及び／又は統合ド・ブラウンシーケンスの組み合わせであり得る。
そのような「ド・ブラウン」オーバーレイシーケンスは、バイナリシンボルを含み得るが、本質的には含まない。あるいは、ド・ブラウンシーケンスを具現化するために、他の非バイナリシーケンス、すなわちＭ進シーケンスが適用されてもよい。
更に、オーバーレイシーケンスは、実シンボルを含み得るが、本質的には含まない。あるいは、オーバーレイシーケンスを具現化するために他の複素シンボルが用いられてもよい。
更に、「ド・ブラウン」シーケンスは、シーケンスのｋ（ｋ＜Ｎ）個の最後のシンボルを最初の［Ｎ－ｋ］個のシンボルと連結することによって構築される長さＮのサブシーケンスであっても、完全な「ド・ブラウン」シーケンス内で単回発生することを保証する巡回特性も満たす。「ド・ブラウン」シーケンスの１つの重要な特性は、大きい（Ｌ／Ｎ）＝（２^N／Ｎ）比であり、これはスナップショット測位のための優れた利点を表す。実際、これは、小さな数Ｎ個のシンボル（すなわち、短いスナップショット持続時間）に対して、オーバーレイシーケンス長（すなわち、時間アンビギュイティ間隔）が大きくなり得ることを意味する。

【0089】

図７の表に、異なる長さＬのド・ブラウンシーケンスのいくつかの例を説明のために示す。
したがって、本発明の有利な実施形態では、少なくとも１つの無線受信機ＲＸ₁は、第１の時間スケールを有する無線送信機ＴＸ₁と第２の時間スケールを有する無線受信機ＲＸ₁との間の時間アンビギュイティを解決するように構成され、無線送信機ＲＸ₁は、まず、信号処理手段１１によって、時間アンビギュイティ間隔全体の複数のシンボル内のシンボルのサブセットの単回発生の条件を満たす「ド・ブラウン」シーケンスに基づいてオーバーレイシーケンスを生成する。このオーバーレイシーケンスは、「ド・ブラウン」シーケンスに基づき、時間アンビギュイティ間隔ごとにＬ個のシンボルのセットを含むこと及び、時間アンビギュイティ間隔のそれぞれが暗示的な時間マーカを含むことを特徴とする。このようなオーバーレイシーケンスの長さは、所定の長さＬである。

【0090】

以下に、「ド・ブラウン」シーケンスの設計、寸法設定、及び選択のための方法を説明するが、「ド・ブラウン」シーケンスの適用によって得られる潜在的な性能を強調することも開示する。Ｎ及びＬの異なる値（Ｌ＝２＾Ｎ）、オーバーレイシンボル持続時間（Ｔ_s）、及びスナップショット持続時間（Ｔ_Snp＝Ｎ×Ｔ_s）のいくつかの構成例も開示し、図１２に例示する。対応する作用点を図１２の表に示す。そのような作用点は、５００ｍｓよりも短い信号スナップショット持続時間を有するように主な制約によって選択されており、低消費電力デバイスの処理をサポートしやすい。

【0091】

図１２の表は、時間アンビギュイティ間隔（ＴＡＩ）が、３８４ｍｓのスナップショット持続時間を有する受信機の典型的な同期誤差（±２ｓ）よりも大きいことを保証することが可能であることを示している。
図１２の表に示すスナップショット持続時間（Ｔ_Snp）は、Ｎ個のオーバーレイシンボルの前後の持続時間Ｔ_Grdの２つの信号処理タイムガードを想定していないことに留意することが重要である。これらのタイムガードは、対応するド・ブラウンサブシーケンスの極性（ＰＬＬ処理の場合）又は極性の変化（ＦＬＬ処理の場合）を推定するために実際に必要である。Ｔ_Grdは、受信した信号対雑音電力スペクトル密度比（Ｃ／Ｎ₀）に本質的に依存し、典型的なＧＮＳＳ用途及び復号化技術（ＰＬＬ又はＦＬＬベース）の場合に３０～４０ｄＢ－Ｈｚで変化する。Ｔ_Grdの典型的な大きさの規模は、数ミリ秒から１０ミリ秒又は２０ミリ秒まで変化する。
上述の例示的な構成から、主な要件と設計パラメータとの間の以下の関係を推定することができる。

なお、上述の式において、係数２での除算は、ＴＡＩを「片側」で表すためである（例えば±０、１６秒）。ＴＡＩが「スパン」（例えば、０、３２秒）として表される場合、この係数２での除算は消滅する。

【0092】

結果として、時間アンビギュイティ間隔（ＴＡＩ）、シンボル持続時間（Ｔ_s）、及び処理タイムガード持続時間（Ｔ_Grd）が要件として指定されている場合、以下に従って、ド・ブラウンシーケンスの長さＬ、したがってスナップショット内のド・ブラウンシンボルの数を容易に推定することが可能である。

上述の式では、ＴＡＩに直接関連するド・ブラウンシーケンス長は、ここではスパン（例えば、０、３２秒）として表され、片側（例えば±０、１６秒）として表されないことに留意されたい。数学演算子

は、天井関数（ｘ以上の最小整数）を指定する。一例として、ＴＡＩ＝０、３１ｓ、及びＴ_ｓ＝４０ｍｓの場合、Ｌ_{ｏｐｔｉｍ}＝２＾（

＝８）及びＮ_{ｏｐｔｉｍ}＝３である。タイムガードが持続時間Ｔ_Ｇｒｄ＝４ｍｓを有すると仮定すると、スナップショット時間は１２８ｍｓになる。

【0093】

別の設計シナリオは、時間アンビギュイティ間隔（ＴＡＩ）、シンボル持続時間（Ｔ_s）、及び処理タイムガード持続時間（Ｔ_Grd）が与えられ、ド・ブラウンシーケンス長Ｌ、及びスナップショット内のシンボルの数Ｎを推定するために必要であることを想定する。その場合、（式１４）及び（式１５）を再び使用して、２つの未知数Ｔ_s及びＮについての連立方程式系が得られる：

この系は、未知数Ｎについての単一の方程式に縮小することができる：

スナップショット当たりのシンボル数の解Ｎ_optimが存在する場合、最適シンボル持続時間Ｔ_s,optimは、（式１４）から容易に推定することができる。
「ド・ブラウン」シーケンスを適用するための主な原理を説明したところで、いくつかの「ド・ブラウン」シーケンスの組み合わせに基づいて、より高い性能を提供する追加の用途を提示することを開示する。

【0094】

本発明の別の代替的かつ有利な実施形態では、同じ衛星によって送信される各ＧＮＳＳ信号は、各々が異なる構成的な「ド・ブラウン」シーケンスで変調された２つ（又はそれ以上）の信号成分を含み、同じ衛星によって送信される２つ（又はそれ以上）の構成的な「ド・ブラウン」シーケンスになる。対応する構成的な「ド・ブラウン」シーケンスは、組み合わされると、集約されたオーバーレイシーケンスを形成する。以下において、Ｖは、衛星によって送信される構成的な「ド・ブラウン」シーケンスの数を表す。

【0095】

以下では、２つの信号成分（Ｖ＝２）がそれぞれ構成的な「ド・ブラウン」シーケンスで変調され、同じ衛星によって送信される２つの構成的な「ド・ブラウン」シーケンスになる特殊なケースを説明のために想定する。１つの可能な実装形態は、直交位相又は同相であり得る２つの異なる一次符号ストリーム、したがって２つの異なる信号成分でこれらのシーケンスを変調することにある。
この実施形態のサブケースでは、第１の構成的なシーケンスは、元の「ド・ブラウン」シーケンスとも呼ばれる長さＬ₁の切り詰められていない「ド・ブラウン」シーケンスであり、第２の構成的なシーケンスは、長さＬ₂＝Ｌ₁－１の切り詰められた「ド・ブラウン」シーケンスであると考えられる。後者は、長さＬ₁の元の「ド・ブラウン」シーケンスから１ビット、例えば最後の１ビットを除去することによって得られる。図１３に示す本開示の例では、Ｌ₁＝３２シンボルであり、Ｌ₂＝３２－１＝３１シンボルである。この例では、両方のシーケンスは同じ持続時間（Ｔ_s＝Ｔ_s1＝Ｔ_s2）のシンボルを有する。両方のシーケンスを図１３ａの上部に示す。図１３ｂにおいて、ＧＮＳＳ信号は、長期間にわたって表され、２つのオーバレイシーケンスストリームを示し、１つ目は、長さ３２シンボルの第１の構成的なオーバーレイシーケンスを連結することによって得られ、２つ目は、長さ３１シンボルの第２の構成的なオーバーレイシーケンスを連結することによって得られる。この例では、対応するシンボルのエッジが同期して送信されることも考えられる。受信時に、切り詰められていない構成的な「ド・ブラウン」シーケンス及び切り詰められた構成的な「ド・ブラウン」シーケンスを、「並置」ごとに、いわゆる集約されたオーバーレイシーケンスに組み合わせることができ、これは（同相信号成分及び直交位相信号成分に変調されたシンボルを想定して）複素シンボルを含むシーケンスとして見ることができ、又は代替的に、その四進シンボルが同じ持続時間Ｔ_sを有し、以下のように、切り詰められていない構成的な「ド・ブラウン」シーケンス及び切り詰められた構成的「ド・ブラウン」シーケンスの組み合わされたバイナリシンボルに関連付けることができる四進シーケンスとして見ることができ、四進シンボル「０」は「００」を表し、「１」は「０１」を表し、「２」は「１１」を表し、「３」は「１０」を表す。この表記法では、対「ａ ｂ」の第１のバイナリシンボル「ａ」は、第１の（切り詰められていない）構成的なド・ブラウンシーケンスから規則に従って生じ、第２のバイナリシンボル「ｂ」は、第２の（切り詰められた）構成的なド・ブラウンシーケンスから規則に従って生じる。図１３ｂに示す本開示の例においても、持続時間Ｎ×Ｔ_sを有し、各シーケンスのＮ＝５のバイナリシンボルを含み、したがって集約されたオーバーレイシーケンスの５個の四進シンボルを含む信号のスナップショットがユーザデバイスによって処理されることが想定される。構成的なオーバーレイシーケンスの長さの違いにより、長さＬ＝Ｌ₁×Ｌ₂＝９９２シンボルの集約されたオーバーレイシーケンス内で対応するスナップショットが複数回発生しないことが保証される。この集約されたオーバーレイシーケンス長は、集約されたオーバーレイシーケンスの四進シンボルの単位で表される周期性に対応する。集約されたオーバーレイシーケンスの期間は、秒で表した場合、Ｌ×Ｔ_sに等しい。この期間は、拡張されたＴＡＩに対応する。一例として、オーバーレイシンボルシンボル持続時間がＴ_s1＝Ｔ_s2＝４４ｍｓである場合、ＴＡＩは９９２×４４ｍｓ＝４３．６４８ｓとなる。更に、この集約されたオーバーレイシーケンスの暗示的な時間マーカの位置は、ここでも、第１のシーケンスの第１のシンボルと第２のシーケンスの第１のシンボルとが一致して同相である集約されたオーバーレイシーケンス内の位置に、規則に従って定義することができる。この暗示的な時間マーカは、ここでも、第２の時間スケールにおけるスナップショットの相対位置を推定するのに役立つ。集約されたオーバーレイシーケンススナップショットに含まれるシンボルのサブセットの位置に基づく無線信号の暗示的な時間マーカの相対位置の特定は、単一のド・ブラウンベースのシーケンスを送信及び処理する場合のように、リポジトリ内の検索に基づくか、又は部分自己相関関数を計算することに基づいてもよい。

【0096】

本開示の例示的な構成に基づいて、以下の設計シナリオが開示され得る。第１に、拡張されたＴＡＩは、第１の信号成分で変調された長さＬ₁の元の構成的なド・ブラウンシーケンスの一部としてのＮ個のシンボルと、Ｋ個のシンボルを切り詰め、第２の信号成分で変調することによって元の構成的なド・ブラウンシーケンスから得られた、長さＬ₂＝Ｌ₁－Ｋの第２の構成的なド・ブラウンシーケンスの一部としてのＮ個のシンボルとの組み合わせのスナップショット内での単回発生によって得られると考える。更に、両方のシーケンスに対して同じシンボル持続時間Ｔ_sが適用されると考える。これらの設計上の想定事項に基づいて、（拡張された）ＴＡＩは以下の式のセットを満たす：

単一のド・ブラウンシーケンスに基づく、式（式１４）及び（式１５）で表される設計とは対照的に、他の２つの自由度が導入される。最初の式は、元のド・ブラウンシーケンスからの切り詰められたシンボルの数Ｋに対応し、１から（Ｌ₁１）の間で変化する第２の式は、Ｋ個の切り詰められたシンボルが隣接するという制約を想定して、元の「ド・ブラウン」内の切り詰められたシンボルの位置に対応することで、一度切り詰められた元の「ド・ブラウン」の特性を維持する。単一のド・ブラウン設計のケースで説明したものと同様の数学的導出に従って、Ｌ₁（Ｎをもたらす）、Ｋ及び切り詰められたシンボル位置のいくつかの解を見つけることができる。１つの最適解（Ｌ_1,optim、Ｋ_optim、並びに最適な切り詰められたシンボル位置）は、スナップショット持続時間を短縮するために最小のＮを支持するものである。

【0097】

図１４に示す表は、４０ｍｓのシンボル持続時間Ｔ_sを想定する場合に拡張されたＴＡＩを計算する。行は切り詰められたシンボルの数Ｋを示し、列は元のド・ブラウンシーケンス長Ｌ₁（Ｌ₁＝２＾ＮとしてＮから導出される）を示す。各セルは、式（式２１）に基づくＴＡＩを示す。この例では、切り詰められたＫ個のシンボルの位置は、元の「ド・ブラウン」シーケンスの最後に位置する。
この例では、最小必要ＴＡＩを５．１２秒と仮定すると、図１４の表は、（Ｌ₁＝１６、Ｋ＝８）又は（Ｌ₁＝３２、Ｋ＝２８）を用いて、２つの構成がこのＴＡＩを満たすことができることを示している。この場合、最初の構成（Ｌ_1,optim＝１６、Ｋ_optim＝８）は、４×４０ｍｓ＝１６０ｍｓに等しいＮに応じて（タイムガードなしで）、最小のスナップショット持続時間を保証するように選択される。

【0098】

最適な構成の設計にシンボル持続時間Ｔ_sが提供されない場合、（タイムガードも想定して）最小のスナップショット持続時間の制約でＴＡＩを満たすパラメータＬ_1,optim（したがってＮ_optim）、Ｋ_optim、切り詰められたシンボル位置及びＴ_s,optimを決定するためにパラメータ解析が実行されるべきである。その場合、図１４に示す表と同様の異なる表が、シンボル持続時間Ｔ_sの異なる候補値に対して生成される。この場合、最小のスナップショット持続時間をもたらす（Ｌ₁、Ｋ、Ｔ_s及び切り詰められたシンボル位置）の組み合わせは、最適解（Ｌ_1,optim、Ｋ_optim、Ｔ_s,optim）について保持される。
図１３ａ及び図１３ｂに記載の原理は、第２のオーバーレイ及びより短いシーケンスを形成するために１つのシンボルで切り詰められる、長さＬ₁＝３２シンボルの元のド・ブラウンシーケンスを使用した。この原理は、元のド・ブラウンシーケンスの長さＬ₁の他の値、例えばＬ₁＝６４，１２８、．．．に拡張することができる。更に、原理は、実施形態の以下のサブケースで一般化することができる。
－同じ長さを有する２つの異なる元のド・ブラウンシーケンスをそれぞれ用いて構築された２つの構成的な「ド・ブラウン」シーケンスの組み合わせ。この場合、第１のシーケンスは切り詰めを伴わない第１の元のド・ブラウンシーケンスに基づき、第２のシーケンスはＫ個のシンボルの切り詰めを伴う別の元のド・ブラウンシーケンスに基づく。
－２つの「ド・ブラウン」シーケンスの組み合わせは、それぞれ異なる長さの元のシーケンスで構築された。例えば、第１のシーケンスは長さＬ₁＝３２の元の「ド・ブラウン」シーケンスで構築され、第２のシーケンスは長さ２⁴＝１６の元の「ド・ブラウン」シーケンスからＫ個のシンボルを切り詰め、長さＬ₂＝１６－Ｋとすることによって生成されると考えることができる。
－第２のシーケンスが第１のシーケンスからの切り詰めによって得られる場合、切り詰められるシンボルの数Ｋは、１と（Ｌ₁－１）との間で変化し得る。それにもかかわらず、拡張されたＴＡＩを効果的に保証するために、考えられる切り詰め後の両方のシーケンスの長さが互いの倍数ではないことを保証するために注意が払われなければならない。例えば、長さＬ₁＝Ｌ₂＝３２シンボルの２つの元のシーケンスを想定すると、１６シンボルが長さＬ₂＝３２の第２の元のシーケンスから切り詰められる場合、長さＬ₁＝３２の第１の元の構成的なシーケンスと長さＬ₂＝３２～１６＝１６シンボルの第２の切り詰められたシーケンスとの組み合わせによって得られる集約されたオーバーレイシーケンスは、第１の元の構成的なシーケンスと同じＴＡＩを有するＬ＝３２シンボルの周期性を示す。構成的なシーケンスの長さが互いに同一であるか又は互いの倍数である場合は、同じ衛星によって送信される組み合わされた構成的なシーケンスの処理をカバーする実施形態の別のサブケースで後に想定され、他の有利な性能を提供することが開示されることに留意されたい。
－ＧＮＳＳ送信機は、２つのシーケンスを送信する代わりに、３つ以上のオーバーレイシーケンスを送信することができる。Ｖは、送信された構成的なオーバーレイシーケンスの数を表し、「ド・ブラウン」ベースである。このようにすることにより、集約されたオーバーレイシーケンスの長さ（Ｌ＝Ｌ₁×Ｌ₂×Ｌ_v．．．×Ｌ_V）として、ＴＡＩを更に拡張することが可能である。
－２つ以上のオーバーレイシーケンス（合計Ｖ）のシンボル持続時間は、「ド・ブラウン」ベースのシーケンスとして異なり得る：Ｔ_s1（≠又は＝）Ｔ_s2（≠又は＝）Ｔ_sv．．．（≠又は＝）Ｔ_sV。この特定の場合において、集約されたオーバーレイシーケンスのシンボル持続時間は、元のオーバーレイシーケンス及び構成的なオーバーレイシーケンスの異なるシンボル持続時間の最大公約数（ｌａｒｇｅｓｔ ｃｏｍｍｏｎ ｄｉｖｉｓｏｒ、ｌｃｄ）に等しい：Ｔ_s＝ｌｃｄ（Ｔ_s1,Ｔ_s2,Ｔ_sv，・・・，Ｔ_sV）。更に、集約されたオーバーレイシーケンスを取得するために以下のステップが適用される。第１に、各構成的なシーケンスの各シンボルのＲ_v倍を繰り返すことによって、いわゆる補間された構成的なシーケンスが得られ、ここで、Ｒ_vは、構成的なシーケンスＴ_svのシンボル持続時間と集約されたオーバーレイ配列のシンボル持続時間との比を表し、Ｔ_s：Ｒ_v＝Ｔ_sv／Ｔ_sである。第２に、各補間された構成的なシーケンスは、図１３ｂに示された場合と同様の方法でそれ自体と連結され、連結された補間された構成的なシーケンスのストリームを生成する。第３に、集約されたオーバーレイシーケンスは、連結された補間された構成的なシーケンスのストリームを組み合わせることによって得られる。バイナリの構成的なシーケンスの場合を想定すると、集約されたオーバーレイシーケンスのシンボルはＭ進シンボルであり、Ｍ＝２×Ｖである。集約されたオーバーレイシーケンスの長さＬは、集約されたオーバーレイシーケンスのＭ進シンボルで表される周期性を表す。最後に、スナップショット持続時間は、一方ではＳＯ（Ｌ，Ｎ）特性を満たし、他方では比Ｌ／Ｎの最大化を保証する、Ｎ個のＭ進シンボルを含むサブセットを含むものとする。異なるシンボル持続時間を有する２つの構成的なシーケンスを想定する例に基づいて、補間された構成的なシーケンスを得るための手順の説明を以下に開示する。第１の元の「ド・ブラウン」シーケンスは、シンボル持続時間Ｔ₁＝２０ｍｓのＬ₁＝４シンボル（Ｎ＝２の場合）を含み、［１，１，０，０］に等しく、第２の元の「ド・ブラウン」シーケンスは、シンボル持続時間Ｔ₂＝１５ｍｓのＬ₂＝４－１＝３シンボル（すなわち、Ｎ＝２であり、Ｋ＝１シンボルが切り詰められる）を含み、［０，１，１］に等しい。この例では、集約されたオーバーレイシーケンスのシンボル持続時間は５ｍｓに等しく、５＝ｌｇｃｄ（１５，２０）である。更に、対応する第１の構成的なシーケンスの４つのシンボルの各々を２０／５＝４回繰り返すことによって、シーケンス［１１１１，１１１１，００００，００００］となる第１の補間された構成的なシーケンスが得られる。同様に、対応する第２の構成的なシーケンスの３つのシンボルの各々を１５／５＝３回繰り返すことによって、シーケンス［０００，１１１，１１１］となる第２の補間された構成的なシーケンスが得られる。次いで、図１３ａに示すように、前述の両方の補間された構成的なシーケンスが連結されて、連結された補間された構成的なシーケンスのストリームを形成し、連結された補間された構成的なシーケンスのストリームを組み合わせることによって、集約されたオーバーレイシーケンスが得られる。

【0099】

対応する実施形態の別のサブケースでは、同じ衛星によって、同じ長さＬ及びシンボル持続時間Ｔ_sを有する２つ以上の構成的なド・ブラウンシーケンスを送信することが開示される。ここでも、Ｖは、送信された構成的なオーバーレイシーケンスの数を表し、「ド・ブラウン」ベースである。この方式の利点は、時間アンビギュイティ間隔の改善ではなく、信号スナップショットに含まれるシンボルの取り出し性能の改善により、時間アンビギュイティ解決のレイテンシを改善する点である。次いで、構成的なド・ブラウンシーケンスの各々が、異なる信号成分上に変調される。説明のための例として、長さＬ₁＝Ｌ₂＝Ｌ＝２＾Ｎかつ同じシンボル持続時間Ｔ_s1＝Ｔ_s2＝Ｔ_sを有する２つの構成的なド・ブラウンシーケンスを想定する。更に、これらの構成的なド・ブラウンシーケンスは、第１の構成的なド・ブラウンシーケンスの少数の遷移（連続した記号［０１］及び［１０］は遷移を構成し、連続した記号［００］及び［１１］は遷移を構成しない）を含む区間が、第２の構成的なド・ブラウンシーケンスのより多くの遷移を含む区間に対応するように選択される。この選択及び設計規則を適用することによって、Ｎ×Ｔ_sの所与のスナップショット持続時間に対して、かつ２Ｎ個のシンボル（第１のド・ブラウンシーケンスからのＮ個のシンボル及び第２のＤｅド・ブラウンシーケンスからのＮ個のシンボル）を含む場合、スナップショット持続時間当たりの遷移の平均数はより大きくなり、これは、前述のより良好な性能のソフト復号化技術又はハード復号化技術を適用することによって、対応する２Ｎ個のシンボルを取り出すことを可能にする。直接の結果として、同じ集約された電力を有する単一のド・ブラウンシーケンスの送信の場合と比較した場合、対応する２Ｎ個のシンボルの取り出し性能が改善され、すなわち、単一のド・ブラウンシーケンスで変調された信号成分に割り当てられた送信電力は、両方のド・ブラウンシーケンスで変調された両方の信号成分に割り当てられた集約された電力に等しい。加えて、２つの構成的なオーバーレイシーケンスを含む組み合わされた信号に適用され、単一のオーバーレイシーケンスを含む信号に適用される持続時間の半分の持続時間を有するスナップショットについて、同じ数のシンボルが得られる（Ｎ）。したがって、エラーのない復調を可能にするより高い信号対雑音比では、レイテンシは係数２で縮小される。この代替スキームでは、両方の構成的なシーケンスが同じ長さＬ及びシンボル持続時間Ｔ_sを有するので、暗示的な時間マーカの位置は、ここでも、第２の構成的なシーケンスの第１のシンボルの位置と同一である第１の構成的なシーケンスの第１のシンボルの位置に、規則に従って定義することができる。この暗示的な時間マーカは、ここでも、第１の時間スケールと第２の時間スケールとの間の同期誤差を見つけるために使用される。２つのバイナリのド・ブラウンシーケンスが変調される場合は、単一の四進ド・ブラウンシーケンスが単一の信号成分に変調される場合と同様とすることができることに留意されたい。したがって、構成的なシーケンスが異なる長さを有するケースで前述した集約されたオーバーレイシーケンスを想定したモデリング及び定式化は、構成的なシーケンスが同じ長さを有する場合にはこのケースでも使用することができる。集約されたオーバーレイシーケンスは、ここでも、両方の構成的なオーバーレイ「ド・ブラウン」ベースのシーケンスの組み合わせごとに得られる。本開示の方法は、２つより多い構成的なド・ブラウンシーケンス（最大Ｖ個の構成シーケンス）に拡張することができ、又は両方の構成的なド・ブラウンシーケンスのシンボル持続時間が異なる（Ｔ_S1≠Ｔ_S2）が、それぞれのシーケンス長に反比例し（Ｌ₁／Ｌ₂＝Ｔ_s2／Ｔ_s1）、秒単位で表現すると同じシーケンス期間となるＬ₁×Ｔ₁＝Ｌ₂×Ｔ₂場合に拡張することができる。

【0100】

更なる実施形態では、オーバーレイシンボルの取り出しプロセス（すなわち、復調）におけるエラーを検出及び訂正する能力などの新しい特徴を導入するために、候補ド・ブラウンシーケンスの大規模なアンサンブル（バイナリシーケンスの場合は２＾（２＾（Ｎ－１）－Ｎ）に等しい）を利用する。ド・ブラウンシーケンスを使用する目的はＬ／Ｎ比を最小化することであるが、バイナリのド・ブラウンシーケンスの特別な場合には、２＾Ｎに等しい長さＬのオーバーレイシーケンス全体内のサブセットの一部として最小数を超えるＮ個のシンボルを含むより長いスナップショットを利用することによって、代替の処理手法を想定することができる。具体的には、Ｎ個のオーバーレイシンボルを処理する代わりに、無線受信機は、同期のロバスト性を高めるために、より長いスナップショットに含まれるＰ＝Ｎ＋Ｎ_Ext個のオーバーレイシンボルを処理する。Ｎ_Ext個の追加のシンボルでスナップショット持続時間を拡張することで、第１に、時間同期をサポートする遷移の数が確率的に増加し、Ｐ個のシンボル値の取り出しのための同期性能を改善することが可能になる。加えて、復調性能を改善するために、例えば信号が低（Ｃ／Ｎ₀）で受信されたことによる復調されたシンボルの誤りを、Ｎ_Ext個の追加のシンボルを利用して検出することもできる。以下の例を、エラーの検出をもたらす特性を利用する原理を説明するために開示する。Ｐ＝Ｎ＋Ｎ_Ext個のオーバーレイシンボルを含む拡張されたサブセットを想定し、それらのＰ個のシンボルのうちのＮ_err個が破損し、Ｎ_err≧１であると想定すると、Ｐ＝Ｎ＋Ｎ_Ext個のオーバーレイシンボルを含む新たに得られた破損したサブセットは、構造ごとに、Ｐ＝Ｎ＋Ｎ_Ext個のオーバーレイシンボルの破損していないサブセットの同じ位置に発生することはできない（すなわち、復調エラーがない）。しかしながら、この拡張されたサブセットは、他の位置のオーバーレイシンボルの破損していないストリームに発生する可能性が依然としてある。ここでは、異なるケースを区別する必要がある：
－第１のケースは、Ｐ個のオーバーレイシンボルの対応する破損したサブセットは、オーバーレイシンボルの破損していないストリーム内では全く発生しないと想定する。このケースでは、設計ごとに、破損していないサブセットがＳＯ（Ｎ，Ｌ）、したがってＳＯ（Ｐ，Ｌ）特性に従って単回発生するため、受信機は同期のためにこのスナップショットに依存しない。
－第２のケースは、Ｐ個のオーバーレイシンボルを含む対応する破損したサブセットが、オーバーレイシンボルの破損していないストリーム内で複数回発生すると想定する。設計ごとに、ＳＯ（Ｎ，Ｌ）、したがってＳＯ（Ｐ，Ｌ）特性に従って、Ｎ個以上（すなわち、Ｐ）のシンボルの任意のサブセットが単回発生するため、受信機はまた、同期を提供するために対応するスナップショットを信頼しない。
－最後のケースは、Ｐ個のオーバーレイシンボルを含む対応する破損したサブセットが単回発生することを考慮する。受信機はシーケンスが破損しているにもかかわらずシーケンスを破損していないと解釈する可能性があるため、この状況はアンビギュイティをもたらす。

【0101】

特定のオーバーレイ（すなわち、ド・ブラウン）シーケンスが、取り出されたＮ個のシンボルのサブセットにおける例えば８個のエラーの検出をサポートすることができない、又はサポートすることができる状況を説明するために、２つの例を以下に開示する。
－図１５は、オーバーレイシーケンスが８つの誤ったシンボル及び取り出されたシンボルの検出を助けることができない状況を示している。最初に、Ｌ＝１６シンボル（Ｎ＝４の場合）を含むオーバーレイシーケンスが想定される：［１００００１１００１０１１１１０］。次に、長さＰ＝８シンボルのより長いスナップショットが受信され、処理される。更に、極端な復調条件、すなわち低い、又は非常に低い（Ｃ／Ｎ₀）条件下では、Ｎ_err＝８個のシンボル全てが誤って復調されていると想定する。この状況では、復調されたサブセットは完全な反転する（ＰＬＬベースの復調がシンボル極性の取り出しを可能にすると仮定する）。図１５は、取り出されたシンボル［１１０１００００］の対応する誤ったサブセットが、オーバーレイシーケンス全体内の別の位置（以下のオーバーレイシーケンスと連結されている）で見出され得ることを示している。この例は、誤ったサブセットの１つの単回発生が、オーバーレイシーケンスの先頭のシンボルに規則に従って設定された暗示的な時間マーカに対する実際のサブセット位置及び真のサブセット位置（８番目のシンボル）と比較して、暗示的な時間マーカに対する誤った位置（１４番目のシンボル）をもたらすことから、時間の取り出しにおけるアンビギュイティをもたらす可能性があることを示している。したがって、この特定のオーバーレイシーケンス［１００００１１００１０１１１１０］は、８個のエラーを検出しにくい。
－図１６は、所与の拡張サブセットにおける８個のエラーの検出をサポートすることができる特定のオーバーレイ（すなわち、ド・ブラウン）シーケンスの別の例を示しており、無線受信機における処理論理を図示している。この例では、オーバーレイシーケンスは［０００１００１１０１０１１１１０］に等しく、ここでもＮ＝４に対応するＬ＝１６個のシンボルを含む。更に、長さＰ＝８の拡張されたサブセットが想定され、Ｎ_Ext＝４は、オーバーレイシーケンスの先頭から４番目のシンボル位置［００１１０１０１］から取り出される。ここでも、Ｎ_err＝８個の誤ったシンボルが８個のシンボルの取り出されたサブセット［１１００１０１０］内にあると仮定すると、この８個のシンボルの誤ったサブセットは、（連結された）オーバーレイシーケンス内の他の場所では見出され得ないことを示すことができる。したがって、受信機は、時間アンビギュイティを解決するために、誤ったシンボルの対応するサブセットを受け入れないように対処している。

【0102】

前述の３つのケースの区別は、ド・ブラウンシーケンスが復調エラーを検出するために必要な条件は、任意の位置で最大Ｎ_err,max個の誤ったシンボルによって破損しており、Ｐ個のシンボルを含み、Ｎ_err,maxは１とＰとの間で変化する任意の拡張されたサブセットが、オーバーレイシンボルの破損していないストリーム内で発生しないか、又は発生する場合には複数回発生することであることの理解を可能にする。両方の条件が満たされる場合、それは、対応するド・ブラウンシーケンスの拡張したサブセットが、最大Ｎ_err,max個の誤ったシンボルによって破損している場合、ストリーム内に発生しないか、又は複数回発生することを意味し、これにより、Ｐ個のシンボルを含むより長いスナップショットで取得された同期を拒否することを決定することが可能になる。したがって、無線受信機は、復調した拡張されたサブセットを破棄する。次いで、ＧＮＳＳ航法システムの場合のように、異なる衛星によって送信された異なる信号を受信機が同時に受信することができると想定することによって、受信機は、同じ信号スナップショットに含まれる別の衛星によって送信されたＰ個のシンボルを含むより長いスナップショットの抽出を試みることができる。あるいは、受信機は、ＮにＮ^* _Ext＞Ｎ_ExtであるＮ^* _Ext個の追加のシンボルを含めることによって、Ｐ^*＞ＰであるＰ^*個のシンボルを含む信号スナップショット持続時間を更に拡張することができる。あるいは、受信機は、同じ衛星で時間アンビギュイティを解決しようと試みるために、同じ衛星によって送信されたＰ個のオーバーレイシンボルを含む別のより長いスナップショットを取得することができる。したがって、無線受信機は、最大Ｎ_err,max個の検出能力によって、最小Ｎ個のシンボルの代わりにＰ個のシンボルを復調することができる。ド・ブラウンシーケンスのサブセットの特性と組み合わされたそのような処理論理は、シーケンス内の最大Ｎ_err,max個の復調エラーの時間同期に対するエラー検出能力を提供する。

【0103】

Ｎ_err,max個の検出をサポートするために、ド・ブラウンオーバーレイシーケンスの反復選択プロセスが実行される。第１のステップでは、設計パラメータが定義される。これは、オーバーレイシーケンスＬに対応し、したがって、Ｎ個のシンボルを含む最小（すなわち、拡張されていない）スナップショット持続時間に対応する。Ｎ個のシンボルに隣接する追加のシンボルの数Ｎ_Extはまた、より長い信号スナップショットに含まれるＰ＝Ｎ＋Ｎ_Ext個のシンボルを含む拡張されたサブセットを定義するように設定される。最大Ｎ_ext＝Ｌ－Ｎは、オーバーレイシーケンスと同じ長さを有する拡張されたサブセットを有する極端な場合と想定される。最後に、Ｐ個のシンボルを含む拡張されたサブセットに適用される検出可能なエラーの最大数Ｎ_err,max,testは、値Ｌに初期化される（スナップショットがオーバーレイシーケンスの長さＬと同じ長さＰを有し、Ｐ個のシンボル全てが誤っている極端な場合）。第２のステップでは、２＾（２＾（Ｎ－１）－Ｎ個の候補ド・ブラウンオーバーレイシーケンスを含むプールからの候補バイナリ・ド・ブラウンオーバーレイシーケンスが正常に試験される。各候補ド・ブラウンオーバーレイシーケンスについて、Ｐ個のシンボルを含む拡張されたサブセットが選択される（周期性特性も想定する）。したがって、Ｐ個のシンボルを含むＬ個のそのような拡張されたサブセットを、完全なド・ブラウンオーバーレイシーケンスから選択することができる。最大Ｎ_err,max,test個のエラー（１、又は２、又は．．．、Ｎ_err,max,test個のエラー）が、対応する拡張されたサブセット内で適用され、エラーの適用は、最初のバイナリのド・ブラウンオーバーレイシーケンスの０（それぞれ１）のシンボルを、これらの最大Ｎ_err,max,test個の特定の位置で選択された１（それぞれ０）のシンボルと置き換えて、Ｐ個のシンボルを含む誤った拡張されたサブセットをもたらすことからなる。Ｐ個の考えられる位置のうち、これらの最大Ｎ_err,max,test個の全ての考えられる位置の組み合わせが順次考慮される。次に、対応する誤った拡張されたサブセットを最初のド・ブラウンオーバーレイシーケンスで一度だけ見出し得ることが示されている場合、候補ド・ブラウンシーケンスは拒否され、そうでなければ、対応する誤った拡張されたサブセットを見出すことができないか、又は見出すことができるが複数回である場合、別の誤った拡張されたサブセットが生成されて、この候補ド・ブラウンオーバーレイシーケンスのプロセスを続行する。このプロセスは、ド・ブラウンオーバーレイシーケンス内の選択された拡張されたサブセットのそれぞれについて、及びド・ブラウンオーバーレイシーケンス内のＰ個のシンボルを含むＬ個の考えられる拡張されたサブセット全てについて、Ｐ個の考えられる位置のうちの最大Ｎ_err,max,test個の位置全てで繰り返される。この選択プロセスの後に、ド・ブラウンオーバーレイシーケンス内のＰ個のシンボルを含み、Ｐ個のシンボル内の任意の位置で取得された最大Ｎ_err,max,test個のエラーで汚染された任意の拡張されたサブセットが、元のド・ブラウンオーバーレイシーケンス内で単回発生しないことが示される場合、対応するド・ブラウンオーバーレイシーケンスは、最大Ｎ_err,max,test個のエラーの検出をサポートするように選択され、この場合、Ｎ_err,maxはＮ_err,max,testに等しい。それ以外の場合は、Ｎ_err,max,testは１減分される。このプロセスは、候補ド・ブラウンオーバーレイシーケンスについて、上述の条件を満たすＮ_err,max,test値が見出されるまで続行され、この場合、Ｎ_err,maxはＮ_err,max,testに等しい。Ｎ_err,max,testが０に減少する場合（すなわち、拡張されたオーバーレイシーケンスに１つのエラーしか適用されない場合であっても、条件が満たされなかった場合）、プールからの別のド・ブラウンオーバーレイシーケンスが候補として選択される。このプロセスは、長さＬの全ての候補ド・ブラウンオーバーレイシーケンスのうちの少なくとも１つの候補ド・ブラウンオーバーレイシーケンスによる条件の正常な完了まで継続する。

【0104】

［参考文献８］：Ｒｏｂｉｎｓｏｎ，Ｄｅｒｅｋ Ｊ．Ｓ．（２００３）「Ａｎ Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｏ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａｌｇｅｂｒａ」、Ｗａｌｔｅｒ ｄｅ Ｇｒｕｙｔｅｒ、２５５～２５７ページ
エラー検出能力に加えて、特定のド・ブラウンシーケンスをオーバーレイシーケンスとして選択することは、無線受信機が特定の量のエラーを訂正することも可能にするものとする。Ｐ個のシンボルの拡張されたサブセットは、特定のセット内の符号語と考えることができる。そのようなセットは、オーバーレイシーケンス内の全ての異なるＬ個の位置から始まるＰ個のシンボルの全ての考えられるサブシーケンスで構成される。この仮定により、符号化理論の概念を復調されたシーケンスに適用することが可能である。符号化理論は、無線受信機が復調された符号語における最大Ｎ_err,max個のエラーのセットを検出することができる場合、任意の２つの符号語間の最小ハミング距離は（Ｎ_err,max＋１）に等しく、次いで最大

個のエラーを補正することができると規定している［参考文献８］。無線受信機は、エラーを有する処理済みシーケンスに最小距離復号手法を適用することができる。具体的には、無線受信機は、オーバーレイシーケンス全体内のＰ個のシンボルのＬ個の考えられるサブシーケンス全てを精査する。次に、このセットの中から、復調されたＰ個のシンボルの拡張されたサブセットに対して最小のハミング距離を有するＰ個のシンボルのサブシーケンスを見つける。定義によれば、長さが等しい２つの符号語間のハミング距離は、対応するシンボルが異なる位置の数に等しい。エラー数が

を超えない場合、無線受信機は、復調エラーに関係なく、Ｐ個のシンボルの正しいサブシーケンスを選択し、誤ったシンボルを修正し、同期を達成することができる。Ｌ個の考えられるシンボルのうちのＰ個のシンボルの１つのサブシーケンスについてハミング距離が０であるように見える場合、それはエラーがないことを意味し、拡張されたサブセットの位置は、Ｐ個のシンボルの拡張されたサブセットとのハミング距離が０であるＰ個のシンボルのサブシーケンスの位置に対応する。拡張されたサブセット位置に基づいて、スナップショット持続時間がＮ個のシンボルを含む場合に説明された手順と同じ手順に従って、時間アンビギュイティを解決することが可能である。

【0105】

図１７ａ及び図１７ｂは、Ｐ個のシンボルの拡張されたサブセット内の誤って取り出されたシンボルを検出及び訂正するための原理を示す。図１７ａでは、オーバーレイシーケンス［００００１００１１１１０１０１１］が想定されている。この特定のド・ブラウンシーケンスは、Ｐ＝１０個のシンボルの任意の拡張サブセットについて、最大Ｎ_err,max＝３個の誤って取り出されたシンボルを検出することができることが示されている。言い換えれば、オーバーレイシーケンス内の任意の位置で取得されたＰ＝１０個のシンボルを含み、１、２又は３個の復調エラーで汚染されたスナップショットは、対応する誤ったシンボルの拡張されたサブセットがオーバーレイシーケンス内のいかなる位置にも発生しないので、検出される。このオーバーレイシーケンスに基づいて、オーバーレイシーケンス内の２番目の位置から測定された特定のスナップショットを想定し、このスナップショットは、Ｎ_err＝１個の誤ったシンボル：［０１０１００１１１１］を含む。誤ったシンボルは、このスナップショット内の第２の位置に配置されている（「エラーフリー」スナップショットは［０００１００１１１１］である）。次に、図１７ｂは、誤ったサブセットと、オーバーレイシーケンス内で考えられる１６個のシンボルのうちの１０個のシンボルの任意のサブシーケンスとの間で計算されたハミング距離を提供する表を示す。本開示の例では、ハミング距離は１と１０との間で変化する。オーバーレイシーケンス内の拡張されたサブセットの正しい位置は、１０個のシンボルを含む拡張されたサブセットを用いて計算された最小のハミング距離、すなわち１を示す、エラーフリーのオーバーレイ（すなわち、ド・ブラウン）シーケンス内のサブシーケンスのインデックスに対応する。このインデックスは２に等しく、これは図１７ｂから効果的に確認される。したがって、対応する拡張されたサブセットを補正し、時間アンビギュイティを解決するための暗示的な時間マーカに対する（補正された）サブセットの相対距離を取り出すことが可能である。本開示のド・ブラウンシーケンスの検出可能なエラーの最大数はＮ_err,max＝３に等しく、したがって最大

個のシンボルを補正できるため、この例が当てはまることが明らかである。

【0106】

エラー検出及び訂正ド・ブラウン処理は、Ｎ個のシンボルの代わりにＰ個のシンボルを含むより長い信号スナップショット持続時間を必要とすることによって、同期を取り出す際のレイテンシに不利益を与えるが、この新しい特徴は同期の信頼性を高める。このような復調エラーの検出及び補正をサポートするために、長さＬを有する既存のド・ブラウンシーケンスの大規模プールから選択されたド・ブラウンシーケンスは、定義に従ってＳＯ（Ｎ，Ｌ）特性を依然として満たし、したがって、復調エラーの検出及び補正なしで、ＴＡＩ解決をサポートするためにＮ個のシンボル「のみ」を含む最小信号スナップショットを依然として想定することが可能であることが示されなければならない。エラー検出及び訂正をサポートするためのより長いスナップショット長の使用は、その特定の用途に応じた無線受信機の実装上の選択である。予想される復調エラーを考慮すると、ド・ブラウンシーケンスのそのようなエラー検出処理は、無線受信機と送信されたオーバーレイシーケンスとの同期の信頼性に関する尺度を提供するように寸法決めすることができる。
長さＰ＝Ｎ＋Ｎ_Extの拡張されたサブセットの利用に基づく本開示の実施形態は、Ｎ個のシンボルを含む第１の（サブセット）部分とＮ_Ext個のシンボルを含む第２の（サブセット）部分とが隣接している場合に限定されず、両方の（サブセット）部分が離間しているか、又はＱ個のシンボルによって間隔を空けられている場合にも当てはまり得ることに留意されたい。２つの（サブセット）部分に分割された拡張されたサブセットを想定する場合、エラー検出及び訂正を保証するド・ブラウンシーケンスの選択のための同様の方法に従うことができ、その場合、「部分間間隔」Ｑを有する追加の最適化パラメータがこの最適な選択のために想定される。しかしながら、離間したスナップショットを有することは、エラー検出及び訂正のステップの後に、時間アンビギュイティ解決におけるレイテンシに不利益を与えることになり、また、拡張されたサブセットの両方の（サブセット）部分にわたる完全な期間をカバーする更により拡張されたスナップショットに対応するより長い持続時間の間、無線受信機を強制的にアクティブにすることにも留意されたい。
元のド・ブラウンシーケンスから導出された切り詰められたド・ブラウンシーケンスを無線信号の搬送波上に変調することによって、暗示的な時間マーカに対する信号スナップショットの誤って推定された位置に起因する時間アンビギュイティ解決におけるエラー率を低減するための更なる実施形態を以下に開示する。この原理を説明するために、図１８ａの上部は、長さＬ＝２⁷＝１２８シンボルの元のド・ブラウンシーケンスのＮ＝７の第１のシンボルで形成された第１のサブセット（１２１個の「０」でパディングされたサブセット）を含むスナップショットシーケンスと、元のド・ブラウンシーケンス内のＮ＝７のシンボルの任意の第２のサブセット（第２のサブセットも０パディングされている）との間で取得された部分自己相関値を表す。この第２のサブセットの第１のシンボルは、元のド・ブラウンシーケンスのインデックス１で開始し、インデックス１２８で終了し、１２８個の考えられる第２のサブセット、したがって部分自己相関値をもたらす。ノイズフリー部分自己相関と呼ぶことができる１２８個の考えられる部分自己相関値の全体は、－７と７との間で変化する。スナップショットシーケンスがインデックス１及び０で始まる７個のシンボルを含む第２のサブセットと関連付けられると、値７となる。図１８ａの下部は、対応するノイズフリー部分自己相関値の分布を表す。この分布は、正及び負のノイズフリー部分自己相関値に対して対称であることが観察され得る。更に、部分自己相関値の対応する分布は、ド・ブラウン生成の固有の特性として、所与の長さＬの元のド・ブラウンシーケンスについて同じであることが示されている。オフセットの関数としてのノイズフリー部分自己相関値の発生は、元のド・ブラウンシーケンスごとに異なるが、それらの分布は同じである。２番目に大きいノイズフリー部分自己相関ピーク値５は、１２８個の部分相関値にわたって約５％であることが更に観察され得る。２番目に大きいノイズフリー部分自己相関値は、第１のサイドピークノイズフリー部分自己相関値と呼ばれる。

【0107】

ここで、前述のソフト復号方法を使用して、暗示的な時間マーカに対するスナップショットの位置を取り出すこと、すなわち、ドップラーオフセットの除去及びノイズへの埋め込み後のスナップショット信号が、元のオーバーレイ ド・ブラウンシーケンス全体と相関される前に最初に０パディングされることを想定する。受信信号を大きなノイズレベルに埋め込む、すなわち、信号処理を低い（Ｃ／Ｎ₀）で実行すると、ノイズフリー部分自己相関が５である信号スナップショットで取得されたノイズの多い部分自己相関が、ノイズフリー自己相関が７である信号スナップショットで取得されたノイズの多い自己相関を超えることが起こり得る。この場合、暗示的な時間マーカ信号に対するスナップショットの実際の位置に関する誤解を招く情報のために、時間アンビギュイティの解決が不正確となる。そのような状況を回避するために、１つの解決策として、大きいノイズフリー部分自己相関値（本開示の例では５及び－５）の数が減少するように、Ｕ個のシンボルを除去することによって元のオーバーレイシーケンスを切り詰める。一例が図１８ｂの上部に示されており、Ｕ＝８個のシンボルの切り詰めを適用した後、１２０個のシンボルを含む切り詰められたド・ブラウンシーケンスの場合に得られた１２０個の異なるノイズフリー部分自己相関値を示している。この例では、切り詰めは、元のド・ブラウンシーケンスの最後の８個のシンボルを除去することによって得られる。その場合、＋５の値（すなわち、第１のサイドピークノイズフリー部分自己相関値）を有するノイズフリー部分自己相関の発生は、切り詰めなしで５％から４％に減少することが図１８ｂの下部に示されている。そのような切り詰められたド・ブラウンシーケンスをオーバーレイシーケンスとして使用することにより、ノイズの存在下でスナップショット信号の誤解を招く位置又はアンビギュイティ位置の数を減らすことができる。ド・ブラウンシーケンスを更に切り詰めることによって、サイドピーク値の数を減らすことが可能であり、これにより、時間解決性能のノイズロバスト性を改善できることが示されている。この方法の欠点は、オーバーレイシーケンスの有効長が短くなり、時間アンビギュイティ間隔に影響を及ぼすことである。本開示の例では、元のド・ブラウンシーケンスの最後のＵ＝８個のシンボルが切り詰められて、オーバーレイシーケンスとして使用される切り詰められたド・ブラウンシーケンスが導出されている。しかしながら、元のド・ブラウンシーケンス内の任意の場所でＵ個の連続したシンボルを切り詰めて、切り詰められたド・ブラウンシーケンスを生成することが可能である。更に、Ｕは、０（すなわち、切り詰めなし）と（Ｌ－Ｎ）（Ｎ個のシンボルを含むスナップショットの意味のある最大切り詰め値）との間で変化し得る。

【0108】

本発明の更なる代替的かつ有利な実施形態では、図１９に示されるように、全地球航法衛星システムの衛星などの異なる送信機によって異なるシーケンスが送信される。異なる「ド・ブラウン」シーケンスの組み合わせ処理にも基づくこの代替方式は、レイテンシなどの時間アンビギュイティ解決性能を改善するために提案され、前述の実施形態と同様の要素を使用する。この前述の実施形態では、（場合によっては異なる長さを有し、異なる信号成分で変調された）同じオーバーレイシーケンスが、ＧＮＳＳの異なる衛星のそれぞれによって送信された。コンステレーションのクラスタリングから得られた異なる衛星又は衛星のグループに対して異なるシーケンスを送信することによって得ることができる利点を想定することを以下に開示する。

【0109】

図１９ａは、ユーザデバイスに対する２つの極限衛星位置を表す。１つ目は、衛星が水平線（仰角０°）にある場合に該当し、２つ目は、衛星が正確にユーザデバイスの天頂（仰角９０°）にある場合に該当する。同じ図には、地球の半径Ｒ_earth（＝６３７８．１３７ｋｍ）及び衛星の半長軸（Ｓｅｍｉ－Ｍａｊｏｒ Ａｘｉｓ、ＳＭＡ）Ｄも示されている。水平衛星までの距離は、ｄ_hor＝（Ｄ²－Ｒ² _earth）＾（１／２）で表されることが示され得る。２６５５９．７０ｋｍのＳＭＡを有するＧＰＳコンステレーションの場合、ｄ_hor＝２５７８２．４９ｋｍ、すなわち８５．９ｍｓである。２９６０１．３ｋｍのＳＭＡを有するＧＡＬＩＬＥＯコンステレーションの場合、ｄ_hor＝２８９０５．９９ｋｍ、すなわち９６．３ｍｓである。同様に、天頂衛星までの距離は、ｄ_Zen＝（Ｄ－Ｒ_earth）によって表されることが示され得る。２６５５９．７０ｋｍのＳＭＡを有するＧＰＳコンステレーションの場合、ｄ_Zen＝２０１８１．５６ｋｍ、すなわち６７．２ｍｓである。２９６０１．３ｋｍのＳＭＡを有するＧＡＬＩＬＥＯコンステレーションの場合、ｄ_Zen＝２３２２３．１６ｋｍ、すなわち７７．４ｍｓである。この図１９ａから、２つの衛星によって送信されたオーバーレイシーケンスエッジ間の差は、約２０ｍｓ（ＧＰＳは８５．９ｍｓ－６７．２ｍｓ、Ｇａｌｉｌｅｏは９６．３ｍｓ－７７．４ｍｓ）である。

【0110】

図１９ｂでは、コンステレーションが２つの衛星グループに分割される場合が想定されている。実線で記号化された長さＬ₁＝３２シンボルのシーケンスを送信する衛星（図１３ａ及び図１３ｂの規則をここでも使用する）、並びに破線で記号化された長さＬ₂＝３１シンボルのシーケンスを送信する衛星（図１３ａ及び図１３ｂの規則をここでも使用する）。衛星の割り当ては、第１及び第２のグループの衛星によって送信されたオーバーレイシーケンスの比較的均一な受信を保証するために行われる。そのような再分割は、例えば、コンステレーションの各軌道面内に、各グループに属する衛星を１つおきに交互に配置することによって達成することができる。ここで、理解を容易にするために、図１９ａ及び図１９ｂの例示で使用されるシーケンスの特性を再度適用する。次に、共通オーバーレイシンボル持続時間を両方のシーケンスに適用し、伝搬時間の最大差２０ｍｓよりも大きいと仮定する。次いで、伝搬の差を説明するために、Ｎ（例ではＮ＝５）のスナップショットに加えてオーバーレイシーケンスの追加部分を想定すると、第１のシーケンスからのＮ個のシンボル及び第２のシーケンスからのＮ個のシンボルを測定することが可能である。次いで、同じ原理を前述の方式で示されたものに適用して、拡張されたＴＡＩを導出することが可能である。伝搬の最大差に対するシンボル持続時間に関する追加の条件が当てはまると仮定すると、異なるド・ブラウンシーケンスが異なる衛星によって送信される場合には、パラメータ（Ｌ、スナップショット時間、．．．）の設計のための数学的導出を、この代替的な実施形態でも適用することができる。主な違いは、オーバーレイシーケンスのエッジが、異なる衛星位置から送信されるために、同期して受信されないという点である。

【0111】

対応する代替的な方式は、異なるオーバーレイシーケンスが同じ衛星によって送信される場合に適用される前述の方式で示した変形と同様に、異なるシーケンス長、切り詰められたシンボルの数、又はシンボル持続時間を考慮することによって、ここでも拡張することができる。また、コンステレーションを、それぞれ異なるシーケンス長が割り当てられた３つ以上のサブグループに分割することができる。方式の更なる拡張も開示され得る。この新しい方式では、２つのオーバーレイシーケンスがコンステレーションによって送信される。一方は、コンステレーション衛星の第１の半数によって送信され、数十ミリ秒（５０ｍｓ≦Ｔ_S1≦１００ｍｓ）程度の短いオーバーレイシンボル持続時間Ｔ_S1を使用し、他方は、コンステレーション衛星の第２の半数によって送信され、数百ミリ秒（１００ｍｓ≦Ｔ_S2≦１０００ｍｓ）程度のより長いシンボル持続時間Ｔ_S2を使用する。これらの通信機能付きのデバイスでは、本発明の一般的な用途で既に説明したように、同期誤差の推定を確実にするために短いスナップショットが必要であるだけである。通信機能のないデバイスの場合、時間アンビギュイティ解決を拡張し、両方のタイプのオーバーレイシーケンスを処理及び結合することによって絶対時間を提供するために、より長い持続時間（例えば１～２秒）のスナップショットが必要になる。

【0112】

前述の実施形態の更なるデクリネーションは、同じ長さの異なるオーバーレイシーケンスが異なる衛星によって送信される場合を想定する。この方式の利点は、時間アンビギュイティ間隔の改善ではなく、信号スナップショットに含まれるシンボルの取り出し性能の改善により、時間アンビギュイティ解決のレイテンシを改善する点である。同じ衛星が同じ長さの２つ以上のオーバーレイシーケンスを送信する前述の方式で示されたものと同じ原理がここでも適用可能である。それにもかかわらず、任意の２つの衛星間の伝搬時間の最大差に基づくシンボル持続時間に関する追加の制約がここで考慮される必要がある。
信号の相対位相遷移にアクセスすることはできるが絶対位相にアクセスすることができないタイプの受信機の場合に、ド・ブラウンなどのオーバーレイシーケンスの復調を容易にするための更なる代替的な方式を以下に開示する。上記の説明では、「ド・ブラウン」シーケンスは、ＧＮＳＳ信号の位相で変調される。これについてより詳細に説明する。

【0113】

受信機がＬ個のシンボル内の任意のサブシーケンスＮを一義的に決定するためには、その信号の絶対位相を知る必要がある。受信機がこの１８０°位相のアンビギュイティを解決する（すなわち、０又は１として解釈されるものの間の差を決定する）ことができない場合、全てのサブシーケンスＮは、Ｎ^*と呼ばれるその反転された典型として解釈されてもよい。任意の「ド・ブラウン」シーケンスでは、長さＬの反転されたサブシーケンスＮ^*も存在するが、サブシーケンスＮのうちの１つとオーバーレイシーケンス内の異なる位置に存在する。位相変調されたＧＮＳＳ信号から単一シンボルのバイナリ状態を一義的に復調するためには、受信機は位相を分解しなければならない（すなわち、位相ロックループ（ＰＬＬ）で信号を追跡しなければならない）。しかしながら、ＰＬＬ処理は、スナップショット及び低消費電力デバイスと互換性がないいくつかの実装上の制約（閉ループ処理など）、及び性能上の不利益（シンボルの取り出しのための取得と追跡との間のプルイン遷移による追加の遅延など）を課す。

【0114】

代替的なＧＮＳＳ信号処理、追跡、周波数ロックループ（ＦＬＬ）などの技術は、前述の低電力／スナップショット受信機端末をサポートしやすいことが確認されている。実際、ＦＬＬは、より単純な実装を有し、より低感度の追跡を提供し、プルイン中にＰＬＬほど大きな遅延を示さないことが知られている。その主な理由は、典型的なＧＮＳＳ信号処理フローでは、ＦＬＬ処理は、残りの位相アンビギュイティを解決するビット同期及びＰＬＬループクロージャを保証するために、残留周波数を解決するだけの取得ステップの直後に開始され、その後、搬送波追跡及び一義的なデータ復調のためのＰＬＬ追跡が続くためである。更に、ＦＬＬはＰＬＬよりも厳しい環境（例えば、より高いノイズレベル及び干渉レベル）でも動作可能である。主な欠点として、ＦＬＬは、相対的な位相変化を特定する（すなわち、信号位相が－１から＋１及び＋１から１の２つのバイナリシンボルの間で変化したことを検出する）のを助けることしかできない。

【0115】

要約すると、ＰＬＬ信号追跡モードはＦＬＬよりもロバスト性が低く、初期ループクロージャの前にプルイン位相を必要とし、これは数十～数百ミリ秒程度の典型的な遅延を生成する可能性があり、その結果、スナップショット受信機処理に適用できない可能性がある。
したがって、「ド・ブラウン」シーケンスをオーバーレイシンボル上で活用して、「ＰＬＬ追跡受信機」のためのＧＮＳＳシステム時間を取り出す能力をサポートすることだけでなく、「スナップショット」又はＦＬＬベースの受信機動作のためのＧＮＳＳシステム時間を取り出す能力をサポートする位相遷移も対象となる。ここで、相対的な位相変化は、一意性を有するシーケンスによって符号化される。以下では、用語「遷移シーケンス」は、位相遷移（すなわち、遷移［１］又は遷移なし［０］）において変調されたド・ブラウンシーケンスを指す。「統合シーケンス」という用語は、バイナリ積分の演算後に、「遷移シーケンス」につながるオーバーレイシンボルシーケンスを指す。当業者は、「遷移シーケンス」の１つの位相遷移を符号化するために、「統合シーケンス」の２つのオーバーレイシンボルが必要であることを理解するであろう。統合シーケンスの２つの連続した同一のバイナリシンボル［０，０］又は［１，１］は、「遷移シーケンス」の［０］バイナリ状態をもたらし（すなわち、遷移なし）、「統合シーケンス」の２つの連続した異なるバイナリシンボル［０，１］又は［０，１］は、「遷移シーケンス」の［１］バイナリ状態をもたらす（すなわち、２つの連続したオーバーレイシンボルの変化が位相遷移に等しい）。［０］（又は［１］）を符号化するための［０，０］と［１，１］（又は［０，１］と［１，０］との間）との間の冗長性は、上述したようにオーバーレイシンボル（すなわち、１８０度の位相アンビギュイティ）間の逆位相関係に由来する。「統合シーケンス」は、その後、ＧＮＳＳ信号上に位相変調されるオーバーレイシーケンスとして機能する。結果として、ド・ブラウン「遷移シーケンス」の「統合シーケンス」は、ＳＯ（Ｎ，Ｌ）によるシーケンスの変調を可能にするために、それ自体がＳＯ（Ｎ＋１，Ｌ）特性を継承しなければならない。更に、２つの「統合シーケンス」が逆位相関係で存在し、両方が独立して同じド・ブラウン「遷移シーケンス」を生成することができることに留意されたい。

【0116】

ド・ブラウン「遷移シーケンス」を受信する場合は、Ｎ個の位相状態（すなわち、遷移又は遷移なし）を復調するためにＮ´＝Ｎ＋１個のシンボルの増加した観測期間が必要である。しかしながら、Ｎ個の位相状態を復号するためにＮ＋１個のシンボル観測期間を使用する場合であっても、遷移が発生せず（同じバイナリ状態を有するＮ＋１個の連続したオーバーレイシンボル）、結果として位相変化が発生しない（Ｎ個の０）ケースも存在する。しかしながら、この特定のケースでは、基準点が同期誤差を解決することが阻止され（「ビット同期」に利用可能な遷移がない）、この状況を回避するために設計緩和策を見出す必要がある。第１の最も簡単な緩和策は、観測期間をＮ＋２シンボルに増加させることであるが、これは必要な最小観測期間（Ｎ＋２）及びＴＡＩ利得（Ｌ／Ｎ比）に不利益をもたらす。この不利益は、より短いシーケンスにとって特に明白かつ重要である。代替的な緩和策は、元のド・ブラウンシーケンスから「Ｎ個の０（又は全て０）」の特別なサブシーケンスを除去して、「切り詰められた遷移シーケンス」をもたらすことからなる。ＳＯ特性を維持するために、図２０で導入されたメカニズムを適用し、ド・ブラウン「元のシーケンス」に基づいて「切り詰められた遷移シーケンス」を生成する必要がある。

【0117】

［参考文献９］：「Ｃｏｍｂｉｎａｔｏｒｉａｌ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ」、Ｒｕｓｋｅｙ Ｆｒａｎｋ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｖｉｃｔｏｒｉａ，Ｖｉｃｔｏｒｉａ，ＢＣ，Ｃａｎａｄａ．２００３年１０月１日
図２０は、「元のシーケンス」に基づいてＳＯ（Ｎ＋１，Ｌ）特性を満たす「統合シーケンス」を生成するために使用される方法を記載する。ここで、四角い枠はシーケンスに対応し、ダイヤモンド形の枠はプロセスに対応する。
シーケンスの最初／最後に全て０／１の状態を有する「元のシーケンス」（図２０（ａ））は、［参考文献９］に記載されているアルゴリズムを用いて生成することができる。このアルゴリズムは、以下の特徴を保証することができる：
１）Ｎ個の０（全て０）は、一方の側ではＮ個の１（全て１）によって囲まれ、他方の側では接合部１から始まりＮ－２個の０が続くシーケンスである。
２）Ｎ－１個の０及びＮ－１個の１を有するサブシーケンスは存在しない
［参考文献９］のアルゴリズムは、当然ながら、全て０の状態での「ド・ブラウン」グラフ初期化に基づいてこれらの特徴を継承する。しかしながら、［参考文献６］で紹介されているように、同じシーケンスは、一般に、各Ｎ（Ｌ＝２＾Ｎ）について２＾（２＾（Ｎ－１）－Ｎ）個の既存の「ド・ブラウン」シーケンスのうちの１つとして見出すことができる。
これらの特徴は、ＳＯ特性を有する切り詰められたシーケンスが生成され得ることを確実にする（図２０（ｂ））：Ｎ個全てのゼロを除去した後、長さ（２＾Ｎ）－Ｎの切り詰められたシーケンスが存在する。この切り詰められたシーケンスでは、Ｎ個全てが１のサブシーケンスの接合部は、特徴（ａ）に従って必然的に別のサブシーケンスの接合部になる。切り詰められたシーケンスでは、これは、Ｎ＋１個の１が互いの後に続くので、その段階でＳＯ特性の唯一の違反をもたらす。このケースは、既にパージされたＮ個のゼロのシーケンスの左側又は右側に位置する単一の１をこのサブシーケンスからパージすることによって補正することができ、元のサブシーケンスのＳＯ特性は特徴（ｂ）によって保証されるように有効なままである。切り詰められたシーケンスを導出するために元のシーケンスからＮ＋１個のシンボルを切り詰めるこの第１のステップの後に、切り詰められた遷移シーケンスを導出するためにこの切り詰められたシーケンスからＫ個の更なるシンボルを切り詰める第２のステップを適用することが可能である。Ｋ個のシンボルのこの第２の切り詰めステップは任意選択であることに留意されたい。長さＬ´＝Ｌ－Ｎ－１－Ｋ及びＳＯ（Ｎ，Ｌ´）特性を有する「切り詰められた遷移シーケンス」が得られる。したがって、ＦＬＬベースの受信機は、Ｎプラス１個のシンボルを観測することによって、Ｌ´個のシンボルの間隔内の時間アンビギュイティを解決することができる。

【0118】

［参考文献９］に従って、上記で概説した特徴を有する「元のシーケンス」は、常に２＾（Ｎ－１）個の１を有する。本発明の切り詰め手順を適用することにより、また切り詰められたシンボルの追加の数Ｋによって、「切り詰められた遷移シーケンス」の残りの遷移回数を常に奇数とすることができる。次いで、対応する個々の「切り詰められた遷移シーケンス」が連結されて統合され、その結果、連続する個々の「統合シーケンス」がＧＮＳＳ信号に位相変調される。奇数回の遷移は、オーバーレイ「統合シーケンス」を１つおきに逆位相化させる（図２０（ｃ））。したがって、Ｌ´個のシンボルを有する１つおきの個々の「統合シーケンス」は、先行するシーケンスに対して１８０度位相シフトされ、２×Ｌ´個のシンボルからなる固有の連結された「オーバーレイシンボルシーケンス」を形成する。これにより、２×Ｌ´個のオーバーレイシンボルを使用して、巡回的かつ無限に長いＬ´個のシンボルの「切り詰められた遷移シーケンス」を符号化することができる（図２０（ｄ））。「統合シーケンス」の２つの表現（すなわち、正及び負の位相化）の各々はＳＯ（Ｎ＋１，Ｌ´）特性を有し、正の「統合シーケンス」のＮ＋１個のシンボルの全てのサブシーケンスは、負の「統合シーケンス」のＮ＋１個のシンボルの対応するサブシーケンスで反転値を反映し、結果として生じる連結された「オーバーレイシンボルシーケンス」（Ｌ´個の正の「統合シーケンス」シンボル及びＬ´個の負の「統合シーケンス」シンボルによって形成される）は一意であり、特性ＳＯ（Ｎ＋１，２×Ｌ´）を満たす。したがって、位相アンビギュイティ（すなわち、ＰＬＬを用いて）を解決することができる受信機は、２ｘＬ´長の「オーバーレイシンボルシーケンス」（図２０（ｅ））内の任意のＮ＋１個のシンボルサブシーケンスを特定することによって、ＦＬＬ演算に対してＴＡＩを２倍にすることができる。

【0119】

元のド・ブラウンシーケンスに基づいて切り詰められた遷移シーケンスを導出するために使用される上述の手順は、［参考文献９］に示されたアルゴリズムに従って生成された元のド・ブラウンシーケンスの特定のカテゴリに基づいており、特性（ａ）及び（ｂ）を満たす。より具体的には、それらは、Ｎ個の「０」の後に続くか、又はＮ個の「１」が続くサブセットを示す。しかしながら、Ｎ個の「０」及びＮ個の「１」のサブセットが隣接していない他の元のド・ブラウンシーケンスに同様の手順を適用することが可能である。その場合、手順は、長さＬ－Ｎ－１の切り捨てられたシーケンスを取得するために、元のシーケンスからＮ個の「０」のサブセットをパージし、Ｎ個の「０」のこのサブセットの片側に単一の「１」をパージすることからなる。更に、任意選択で、Ｋ個の追加のシンボルを切り詰めて切り詰められた遷移シーケンスを生成することが可能である。
ソフトウェア方法として本明細書で説明されるステップのいくつかは、例えば、様々な方法ステップを実行するためにプロセッサと協働する回路として、ハードウェア内に実装されてもよいと考えられる。本発明の一部は、コンピュータ命令が、コンピュータによって処理されると、本発明の方法及び／又は技法が実施されるか、そうでなければ提供されるようにコンピュータの動作を適合させるコンピュータプログラム製品として実装されてもよい。本発明の方法を実施するための命令は、固定された、又は取り外し可能な媒体に格納され、放送又は他の信号伝達媒体内のデータストリームを介して送信され、及び／あるいは命令に従って動作するコンピューティングデバイス内のワーキングメモリ内に格納され得る。

【0120】

本発明の教示を組み込んだ様々な実施形態を本明細書で詳細に示し説明したが、当業者は、これらの教示を依然として組み込んだ多くの他の様々な実施形態を容易に考案することができる。
最後に、本発明の実施形態が機能ブロックに関して上述されていることに留意されたい。上記で与えられたこれらのブロックの機能的説明から、電子デバイスを設計する当業者にとって、これらのブロックの実施形態を周知の電子部品を用いて製造することができる方法は明らかであろう。したがって、機能ブロックの内容の詳細なアーキテクチャは示されていない。
本発明の原理は、特定の装置に関連して上述されているが、この説明は、添付の特許請求の範囲に定義されるように、本発明の範囲に対する限定としてではなく、例としてのみ行われていることが明確に理解されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13a-13b】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17a-17b】

【図18a-18b】

【図19a-19b】

【図20】

【手続補正書】

【提出日】2023-09-28

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線航法衛星システムにおいて、第１の時間スケールを有する前記無線航法衛星システムの複数の送信機のうちの無線送信機（ＴＸ１）と、第２の時間スケールを有する前記無線航法衛星システムの複数の無線受信機のうちの無線受信機（ＲＸ１）との間の時間アンビギュイティを解決するための方法であって、前記無線送信機（ＴＸ１）は前記無線受信機（ＲＸ１）に結合され、前記無線送信機は前記無線受信機（ＲＸ１）に無線信号を送信する、方法において、前記方法は、
前記無線送信機（ＴＸ１）によって、時間アンビギュイティ間隔ごとにシンボルのセットを含むオーバーレイシーケンスを生成するステップであって、前記シンボルのセットは所定の長さＬを有し、前記オーバーレイシーケンスは、前記時間アンビギュイティ間隔の前記シンボルのセット内におけるシンボルのサブセットの単回発生の条件を満たし、前記時間アンビギュイティ間隔のそれぞれが暗示的な時間マーカを含む、生成するステップと、
前記無線送信機（ＴＸ１）によって、前記無線受信機（ＲＸ１）に前記無線信号を送信するステップであって、前記無線信号は、前記無線信号の搬送波上に変調された一次符号で変調された前記オーバーレイシーケンスを含む、送信するステップと、
前記無線受信機（ＲＸ１）によって前記無線信号を受信するステップと、
前記無線受信機（ＲＸ１）によって前記無線信号のスナップショットをキャプチャするステップであって、前記スナップショットは、前記オーバーレイシーケンスのＮ個のシンボルを含むシンボルのサブセットを含み、比Ｌ／Ｎを可能な限り大きくする、キャプチャするステップと、
前記無線受信機（ＲＸ１）によって前記スナップショットを処理して、前記時間アンビギュイティ間隔の前記シンボルのセット内の前記スナップショットに含まれる前記シンボルのサブセットの位置に基づいて前記無線信号の前記暗示的な時間マーカの相対位置を特定するステップと、
前記第１の時間スケールと前記第２の時間スケールとの間の前記時間アンビギュイティを、前記第１の時間スケールで表現された、前記スナップショットの前記処理に基づく前記暗示的な時間マーカと、前記第２の時間スケールに基づいて生成された前記オーバーレイシーケンス内の前記暗示的な時間マーカとの間の遅延を評価することによって解決するステップであって、前記オーバーレイシーケンスは、Ｍ進ド・ブラウンシーケンスに基づくＭ進シーケンスからなる、解決するステップと、
を含むことを特徴とする、方法。

【請求項2】

無線送信機（ＴＸ１）であって、無線航法衛星システムにおける、第１の時間スケールを有する前記無線航法衛星システムの前記無線送信機（ＴＸ１）と第２の時間スケールを有する前記無線航法衛星システムの無線受信機（ＲＸ１）との間の時間アンビギュイティを解決するように構成され、前記無線送信機（ＴＸ１）は、無線信号を前記無線受信機（ＲＸ１）に送信するように構成されている、無線送信機（ＴＸ１）において、前記無線送信機（ＴＸ１）は、
時間アンビギュイティ間隔ごとにシンボルのセットを含むオーバーレイシーケンスを生成するように構成されたシーケンス生成手段（１１）であって、前記シンボルのセットは所定の長さＬを有し、前記オーバーレイシーケンスは、前記時間アンビギュイティ間隔の前記シンボルのセット内におけるシンボルのサブセットの単回発生の条件を満たし、前記時間アンビギュイティ間隔のそれぞれが暗示的な時間マーカを含む、シーケンス生成手段（１１）と、
無線信号を前記無線受信機（ＲＸ１）に送信するように構成された送信手段（１２）であって、前記無線信号は、前記無線信号の搬送波上に変調された一次符号で変調された前記オーバーレイシーケンスを含み、前記オーバーレイシーケンスは、時間アンビギュイティ間隔ごとにシンボルのセットを含み、前記シンボルのセットは所定の長さＬを有し、前記時間アンビギュイティ間隔のそれぞれが暗示的な時間マーカを含み、前記オーバーレイシーケンスは、Ｍ進ド・ブラウンシーケンスに基づくＭ進シーケンスからなる、送信手段（１２）と、
を備えることを特徴とする、無線送信機（ＴＸ１）。

【請求項3】

前記シーケンス生成手段（１１）は、互いに異なる複数のオーバーレイシーケンスを生成するように更に構成されている、請求項２に記載の無線送信機（ＴＸ１）。

【請求項4】

無線受信機（ＲＸ１）であって、無線航法衛星システムにおける、第１の時間スケールを有する前記無線航法衛星システムの無線送信機（ＴＸ１）と第２の時間スケールを有する前記無線航法衛星システムの前記無線受信機との間の時間アンビギュイティを解決するように構成され、前記無線送信機（ＴＸ１）は、前記無線受信機（ＲＸ１）に無線信号を送信するように構成され、前記無線信号は、前記無線信号の搬送波上に変調された一次符号で変調され、所定の長さ（Ｌ）を有するシンボルのサブセットの単回発生の条件を満たすオーバーレイシーケンスを含み、前記オーバーレイシーケンスは、時間アンビギュイティ間隔ごとにシンボルのセットを含み、前記時間アンビギュイティ間隔のそれぞれが暗示的な時間マーカを含み、前記無線受信機（ＲＸ１）は、
前記無線信号を受信するように構成された受信手段（２１）と、
前記無線信号のスナップショットを取得するように構成されたスナップショットキャプチャ手段（２２）であって、前記スナップショットは、前記オーバーレイシーケンスのシンボルのサブセットを含む、スナップショットキャプチャ手段と、
を更に備える、無線受信機（ＲＸ１）において、前記無線受信機（ＲＸ１）は、
前記スナップショットに含まれる前記オーバーレイシーケンスのＮ個のシンボルを含む前記シンボルのサブセットの位置に基づいて、前記無線信号の前記暗示的な時間マーカの相対位置を特定し、比Ｌ／Ｎを可能な限り大きくするように構成された処理手段（２３）を更に備え、
前記処理手段（２３）は、前記第１の時間スケールと前記第２の時間スケールとの間の前記時間アンビギュイティを、前記第１の時間スケールで表現された、前記スナップショットの処理に基づく前記暗示的な時間マーカと、前記第２の時間スケールに基づいて生成された前記オーバーレイシーケンス内の前記暗示的な時間マーカとの間の遅延を評価することによって解決するように更に構成されている、
ことを特徴とする、無線受信機（ＲＸ１）。

【請求項5】

前記スナップショットに含まれる前記シンボルのサブセットは、前記オーバーレイシーケンスのシンボルの追加のサブセットで拡張され、前記追加のサブセットは、ＮＥｘｔ個のシンボルの長さを有し、前記拡張されたシンボルのサブセットは、Ｐ＝Ｎ＋ＮＥｘｔ個のシンボルを含み、
前記処理手段（２３）は、前記スナップショットに含まれる前記拡張されたシンボルのサブセットと、Ｐ＝Ｎ＋ＮＥｘｔ個のシンボルの長さを有する前記オーバーレイシーケンスの各サブシーケンスとの間のハミング距離を計算するように更に構成されており、
前記処理手段（２３）は、前記スナップショットに含まれる前記拡張されたシンボルのサブセットと、Ｐ＝Ｎ＋ＮＥｘｔ個のシンボルを含む前記オーバーレイシーケンスの各サブシーケンスとの間で計算された全てのハミング距離にわたる最小値が非０であるか、又は０であり、複数回発生する場合、前記拡張されたシンボルのサブセットにおけるエラーを検出するように更に構成されており、
前記処理手段（２３）は、前記スナップショットに含まれる前記拡張されたシンボルのサブセットと、Ｐ＝Ｎ＋ＮＥｘｔ個のシンボルを含む前記オーバーレイシーケンスの各サブシーケンスとの間で計算された全てのハミング距離にわたる前記最小値が０であり、単回発生する場合、前記スナップショットに含まれる前記拡張されたシンボルのサブセットに基づいて前記無線信号の前記暗示的な時間マーカの相対位置を特定するように更に構成されている、
ことを特徴とする、請求項４に記載の無線受信機（ＲＸ１）。

【請求項6】

前記処理手段（２３）は、前記スナップショットに含まれる前記拡張されたシンボルのサブセットとＰ＝Ｎ＋ＮＥｘｔ個のシンボルを含む前記オーバーレイシーケンスの各サブシーケンスとの間で計算された全てのハミング距離にわたる前記最小値が、前記選択されたオーバーレイシーケンスに応じて、更なる所定の最小値

を超えない場合、最小ハミング距離をもたらすＰ＝Ｎ＋ＮＥｘｔ個のシンボルを含む前記オーバーレイシーケンスの前記サブシーケンスを選択し、Ｐ＝Ｎ＋ＮＥｘｔ個のシンボルを含む前記オーバーレイシーケンスの前記サブシーケンスと前記スナップショットに含まれる前記拡張されたシンボルのサブセットとの間で異なる最大

個のシンボルを補正することによって、エラーを補正するように更に構成されている、
ことを特徴とする、請求項５に記載の無線受信機（ＲＸ１）。

【請求項7】

前記受信手段（２１）は、第１の無線送信機から第１の無線信号を、及び第２の無線送信機から少なくとも第２の無線信号を受信するように更に構成されており、前記第１の無線信号及び少なくとも前記第２の無線信号はオーバーレイシーケンスを含み、前記第１のオーバーレイシーケンスと前記少なくとも前記第２のオーバーレイシーケンスとは異なり、
前記受信手段は、前記第１の無線信号の前記オーバーレイシーケンスと少なくとも前記第２の無線信号の前記オーバーレイシーケンスとを結合させて集約されたオーバーレイシーケンスとするように更に構成されており、
前記スナップショットキャプチャ手段（２２）は、前記第１の無線信号と少なくとも前記第２の無線信号との前記集約されたオーバーレイシーケンスのスナップショットを取得するように構成され、前記スナップショットは、前記集約されたオーバーレイシーケンスのシンボルのサブセットを含む、
ことを特徴とする、無線受信機（ＲＸ１）において、
前記無線受信機（ＲＸ１）は、Ｎ個のシンボルを含む前記スナップショットに含まれる前記集約されたオーバーレイシーケンスの前記シンボルのサブセットの位置に基づいて、前記無線信号の前記暗示的な時間マーカの相対位置を特定するように構成された処理手段（２３）を更に備え、
前記処理手段（２３）は、前記第１の時間スケールと前記第２の時間スケールとの間の前記時間アンビギュイティを、前記第１の時間スケールで表現された、前記スナップショットの前記処理に基づく前記暗示的な時間マーカと、前記第２の時間スケールに基づいて生成された前記集約されたオーバーレイシーケンス内の前記暗示的な時間マーカとの間の前記遅延を評価することによって解決するように更に構成されている、
ことを特徴とする、請求項４、５又は６のいずれか一項に記載の無線受信機（ＲＸ１）。

【請求項8】

前記シーケンス生成手段（１１）は、
切り詰められた遷移シーケンスを、Ｌ個のシンボルの長さを有する元のド・ブラウンシーケンスからなる元のシーケンスに基づいて、最初に「０」を含むＮ個のシンボルを前記元のシーケンスから除去し、続いて「１」を含む単一のシンボルを前記元のシーケンスから除去することによって、切り詰められたシーケンスをもたらし、任意選択で、前記切り詰められたシーケンスから追加のＫ個のシンボルを除去して、長さＬ－Ｎ－１－Ｋの切り詰められた遷移シーケンスをもたらすことによって生成し、
前記切り詰められた遷移シーケンスの位相遷移を示す第１の統合シーケンス及び、反転された切り詰められた遷移シーケンスの位相を示す第２の統合シーケンスであって、前記第１の統合シーケンスは前記第２の統合シーケンスの逆位相にある、第１の統合シーケンス及び第２の統合シーケンスを生成し、
前記第１の統合シーケンスと前記第２の統合シーケンスとを連結することによって、連結された統合シーケンスを生成する、
ように更に構成され、
前記連結された統合シーケンスは、前記無線信号の搬送波上に変調された一次符号で変調されるように構成されている、
ことを特徴とする、請求項２又は３に記載の無線送信機（ＴＸ）。

【請求項9】

前記スナップショットキャプチャ手段（２２）は、無線信号のスナップショットをキャプチャするように構成され、前記スナップショットは、請求項８に記載の無線送信機（Ｔｘ）によって生成された連結された統合シーケンスからなる前記オーバーレイシーケンスのシンボルのサブセットを含み、前記スナップショットは、Ｎ＋１個のシンボルを含み、
前記処理手段（２３）は、
前記スナップショットに含まれる前記オーバーレイシーケンスの前記シンボルのサブセットからのＮ個の遷移を求め、
前記スナップショットに含まれる前記シンボルのサブセットからの前記Ｎ個の遷移に基づいて、前記無線信号の前記暗示的な時間マーカに対する前記スナップショットに含まれる前記シンボルのサブセットの位置を特定する、
ように更に構成されている、
ことを特徴とする、請求項４、５又は６のいずれか一項に記載の無線受信機（ＲＸ１）。

【請求項10】

前記処理手段（２３）は、リポジトリ（２５）のエントリ内の前記スナップショットに含まれる前記シンボルのサブセットを検索することによって、前記時間アンビギュイティ間隔の前記シンボルのセット内の前記スナップショットに含まれる前記シンボルのサブセットの位置に基づいて前記無線信号の前記暗示的な時間マーカの前記相対位置を特定するように更に構成され、前記リポジトリ（２５）は、エントリごとに、前記スナップショットの複数のシンボルと、前記無線信号の前記時間アンビギュイティ間隔内の前記時間マーカに対する前記スナップショットの前記複数のシンボルの相対位置とを含むことを特徴とする、請求項４～７又は９のいずれか一項に記載の無線受信機（ＲＸ１）。

【請求項11】

前記無線受信機（ＲＸ１）は、前記取り出されたシンボルに基づいて、前記送信機（ＴＸ１）によって送信された前記無線信号上に変調された前記オーバーレイシーケンスの前記スナップショットに対応するスナップショットシーケンスを生成するように構成されたスナップショットシーケンス生成手段（２４）を更に備え、
前記処理手段（２３）は、前記スナップショットシーケンスを前記スナップショットシーケンスに対応するオーバーレイシーケンスと部分自己相関させることによって、前記無線信号内の前記時間マーカの前記相対位置を特定するように構成されている、
ことを特徴とする、請求項４～７又は９のいずれか一項に記載の無線受信機（ＲＸ１）。

【請求項12】

前記無線受信機（ＲＸ１）は、前記スナップショット信号から導出されたサンプルに基づいて、前記送信機（ＴＸ１）によって送信された前記無線信号上に変調された前記オーバーレイシーケンスの前記スナップショットに対応するスナップショットシーケンスを生成するように構成されたスナップショットシーケンス生成手段（２４）を更に備え、
前記処理手段（２３）は、前記スナップショットシーケンスを前記スナップショットシーケンスに対応するオーバーレイシーケンスと部分自己相関させることによって、前記無線信号内の前記時間マーカの前記相対位置を特定するように構成されている、
ことを特徴とする、請求項４、７及び９のいずれか一項に記載の無線受信機（ＲＸ１）。

【請求項13】

前記無線受信機（ＲＸ１）は、前記無線信号の位相を取り出すために位相ロックループを実装していることを特徴とする、請求項４～７、９～１２のいずれか一項に記載の無線受信機（ＲＸ１）。

【請求項14】

前記無線受信機（ＲＸ１）は、前記無線信号の位相変化を取り出すために周波数ロックループを実装していることを特徴とする、請求項４～７、９～１２のいずれか一項に記載の無線受信機（ＲＸ１）。

【請求項15】

無線航法衛星システムにおける、第１の時間スケールを有する前記無線航法衛星システムの複数の無線送信機のうちの無線送信機（ＴＸ１）と、第２の時間スケールを有する前記無線航法衛星システムの複数の無線受信機のうちの無線受信機（ＲＸ１）との間の時間アンビギュイティを解決するための無線航法システムであって、前記送信機は、前記複数の無線受信機のうちの前記少なくとも１つの無線受信機（ＲＸ１）に結合され、前記無線送信機（ＴＸ１）は、前記無線受信機（ＲＸ１）に無線信号を送信するように構成されている、無線航法システムにおいて、
前記システムは、請求項２又は３又は８に記載の無線送信機（ＴＸ１）を備え、
前記システムは、請求項４～１４のいずれか一項に記載の無線受信機（ＲＸ１）を更に備える、
ことを特徴とする、無線航法システム。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0044】

目的は、スナップショット内に十分な情報を提供することであり、これにより、スナップショットを時間アンビギュイティ間隔内の暗示的な時間マーカに対して測位することが可能になる。この目的のために、「ド・ブラウン」シーケンスと呼ばれる特定のタイプのオーバーレイシーケンスが適用される。そのような「ド・ブラウン」シーケンスは、（境界上を含む）長さＬのオーバーレイシーケンス内の長さＮの任意のサブシーケンスの単回発生を保証する。「ド・ブラウン」シーケンスによって満たされるこの特性は、Ｌ個のシンボル内のＮ個のシンボルの単回発生又はＳＯ（Ｎ，Ｌ）特性と呼ばれる。そのような「ド・ブラウン」シーケンスは、バイナリシンボルを含み得るが、本質的には含まない。あるいは、ド・ブラウンシーケンスを具現化するために他のＭ進シーケンスが適用されてもよい。例えば、シンボル０、１、２、及び３を含む四進アルファベットを考える場合、「００３」及び「２１３」は、長さ３の四進シーケンスの２つの例を表す。ド・ブラウンＭ進シーケンスの定義は、［参考文献６］、「Ｔ（ｎ；ｋ）を長さｎのｋ進文字シーケンスのセットとする。例えば、Ｔ（２；３）＝｛１１；１２；１３；２１；２２；２３；３１；３２；３３｝である。Ｔ（ｎ；ｋ）のド・ブラウンシーケンスは、シーケンスを円形に見た場合にＴ（ｎ；ｋ）の各文字シーケンスを部分文字シーケンスとして正確に１回含む長さｋ^ｎのシーケンスである。」を参照されたい。長さｋ ^Ｎのド・ブラウンシーケンスをＢ（ｋ，Ｎ）で表すと、異なるド・ブラウンシーケンスＢ（ｋ，Ｎ）の数はｋ＾（ｋ＾（Ｎ－１）－Ｎ）に等しい。ド・ブラウンシーケンスの特定のケースはバイナリシンボルを含み、そのようなケースでは、「ド・ブラウン」シーケンスは、バイナリ「ド・ブラウン」シーケンスと呼ばれる。バイナリ「ド・ブラウン」シーケンスは、Ｌ＝２＾Ｎであり、ＳＯ（Ｎ，Ｌ）特性を満たす「ド・ブラウン」バイナリシーケンスの数が２＾（２＾（Ｎ－１）－Ｎ）に等しいようなシーケンスである（［参考文献６］参照）。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0046】

様々な方法が、ド・ブラウンシーケンスを生成することを可能にする。本発明の目的は、そのような「ド・ブラウン」シーケンスを生成する方法を説明する全ての参考文献を詳細に吟味することではなく、むしろそのような「ド・ブラウン」シーケンスを利用し、特にｋ＾（ｋ＾（Ｎ－１）－Ｎ）個の既存のｋ進 Ｂ（ｋ，Ｎ）「ド・ブラウン」シーケンスのうちの候補「ド・ブラウン」シーケンスの大きなプールを生成することであり、その中から、時間アンビギュイティ解決に有利な特定の特性を提供する特定の「ド・ブラウン」シーケンスが選択される。一例として、［参考文献６］を引用すると、「Ｍａｒｔｉｎは、Ｔ（ｎ；ｋ）のド・ブラウンシーケンスが単純なグリーディアルゴリズムによって構築され得ることを１９３４年に［参考文献７］で示した。アルゴリズムは、シーケンスｋ^ｎ－１（式中、累乗は反復を表す）から始まり、次に以下の規則を繰り返し適用する：得られた線形シーケンスにおける長さｎの部分文字シーケンスが異なるように、最も小さいシンボルを｛１；２；．．．．；ｋ｝に追加する。」

【国際調査報告】