全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)。第一及第二導航衛(wèi)星系統(tǒng)(NSS)中的每一者分別地適于根據(jù)第一及第二規(guī)范操作，且每一者分別地包括第一及第二多個人造衛(wèi)星(SV)。所述第一及第二多個SV中的每一者分別地適于通過第一及第二多個唯一對應識別(ID)來識別。處理器適于接收并響應于所述第一多個唯一對應ID識別從所述第一多個SV所傳輸?shù)牡谝欢鄠€對應信號。所述處理器適于接收并響應于所述第二多個唯一對應ID識別從所述第二多個SV所傳輸?shù)牡诙鄠€對應信號。所述處理器適于響應于接收和識別所述第一多個對應信號及所述第二多個對應信號確定位置定位信息。
【專利說明】全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)
[0001]本申請是國際申請日為2007年I月10日，國際申請?zhí)枮镻CT / US2007 / 000754，發(fā)明名稱為“全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)”的PCT申請進入中國國家階段申請?zhí)枮?00780002070.9的專利申請的分案申請。
_2] 相關(guān)申請交叉參考案
[0003]本申請案主張2006年I月10日申請的題為“用于引入GNSS的各個選項的評價(Evaluation of Various Options for the Introduction of GNSS) ” 的美國臨時專利申請案第60 / 758，244號及2006年3月15日申請的題為“虛擬GNSS時間(Virtual GNSSTime)”的美國專利臨時申請案第60 / 782，955號的優(yōu)先權(quán)，其均受讓于本發(fā)明的受讓人且以引用方式并入本文中。
【技術(shù)領域】
[0004]一般來說，本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)。更特定來說，本發(fā)明涉及包括全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0005]在各種水平的成功及準確度下，在無線網(wǎng)絡中存在許多不同類型的用于計算移動臺的位置的技術(shù)。輔助GPS(A-GPS)是當前用于定位無線網(wǎng)絡中的移動臺的定位技術(shù)。A-GPS服務器向移動臺提供輔助數(shù)據(jù)以使其具有低第一次定位時間(TTFF)，允許弱信號獲取并優(yōu)化移動臺電池使用。A-GPS用作獨立的定位技術(shù)或與提供距離樣測量的其它定位技術(shù)混合使用。
[0006]A-GPS服務器向無線移動臺提供特定于移動臺的近似位置的數(shù)據(jù)。所述輔助數(shù)據(jù)幫助所述移動臺迅速地鎖定衛(wèi)星，且潛在地允許手機鎖定弱信號。然后，所述移動臺實施定位計算或視需要將所測量碼相位返回到所述服務器以進行所述計算。A-GPS服務器可使用額外信息(例如從蜂窩式基站到移動臺的往返計時測量)以計算否則不可能計算的位置(例如，當不存在足夠可見GPS衛(wèi)星時)。
[0007]基于衛(wèi)星的全球定位系統(tǒng)(GPS)、定時提前(TA)及基于陸地的增強型觀測時差(E-OTD)定位技術(shù)的發(fā)展允許精確確定移動臺訂戶的地理位置(例如，維度及經(jīng)度)。隨著在無線通信網(wǎng)絡中部署地理定位服務，所述位置消息可存儲于網(wǎng)絡要素中并使用信令消息遞送到網(wǎng)絡中的節(jié)點。所述信息可存儲于SMLC(服務移動定位中心)、SAS(獨立SMLC)、Η)Ε(位置確定實體)、SLP (安全用戶平面位置定位平臺)及特殊目的移動訂戶定位數(shù)據(jù)庫。
[0008]特殊目的移動訂戶定位數(shù)據(jù)庫的一個實例是由第三代合作伙伴計劃(3GPP)所建議的SMLC。特定來說，3GPP已定義用于向SMLC及從SMLC傳送移動訂戶位置信息的信令協(xié)議。此信令協(xié)議被稱為無線電資源LCS (定位服務)協(xié)議(表示為RRLP)，且定義在移動臺與移動訂戶位置有關(guān)的SMLC之間所傳送的信令消息。在3GPP TS44.031v7.2.0(2005-11)第三代合作伙伴計劃；技術(shù)說明書組GSM EDGE無線電接入網(wǎng)絡；定位服務(LCS);移動臺(MS) -服務移動定位中心(SMLC)無線電資源LCS協(xié)議(RRLP)(第7版)中可找到RRLP協(xié)議的詳細說明。
[0009]除美國全球定位系統(tǒng)(GPS)之外，諸如俄羅斯GL0NASS系統(tǒng)或建議的歐洲伽利略(Galileo)系統(tǒng)等其它衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SPS)也可用于移動臺的位置定位。然而，所述系統(tǒng)中的每一者根據(jù)不同規(guī)范進行操作。
[0010]因此，需要一種包括全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)的通信系統(tǒng)，其可基于從兩個或更多個衛(wèi)星系統(tǒng)(而非僅一個衛(wèi)星系統(tǒng))發(fā)送的衛(wèi)星信號確定移動臺的位置定位以提供更高效率及優(yōu)點的位置定位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明包括方法、設備及/或系統(tǒng)。所述設備可包括實施所述方法的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及存儲可執(zhí)行應用程序的計算機可讀媒體，當在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上執(zhí)行時所述可執(zhí)行應用程序致使所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)實施所述方法。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，第一及第二全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)中的每一者均適于分別地根據(jù)第一及第二規(guī)范進行操作，且各自分別地包括第一及第二多個人造衛(wèi)星(SV)。所述第一及第二多個SV中的每一者分別地適于通過第一及第二多個唯一對應識別(ID)識別。處理器適于接收并響應于所述第一多個唯一對應ID識別從所述第一多個SV傳輸?shù)牡谝欢鄠€對應信號。所述處理器適于接收并響應于所述第二多個唯一對應ID識別從所述第二多個SV傳輸?shù)牡诙鄠€對應信號。所述處理器適于響應于接收并識別所述第一多個對應信號及所述第二多個對應信號確定位置定位信息。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的其它方面，本發(fā)明使用設備、方法、計算機可讀存儲器及信令協(xié)議。
[0014]根據(jù)附圖且根據(jù)下文的詳細描述，本發(fā)明的這些方面和其它方面將顯而易見。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]本發(fā)明的各方面是以實例而非限制的方式圖解說明于附圖的各圖示中，所述圖示中相同的參考編號指明對應的要素。
[0016]圖1根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明通信系統(tǒng)的方塊示意圖，所述通信系統(tǒng)包括全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)、蜂窩系統(tǒng)及移動臺。
[0017]圖2根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明表示用于修改當前RRLP規(guī)范的無線電資源定位服務協(xié)議(RRLP)位置測量請求消息及RRLP位置測量響應消息的四個選項的表A。
[0018]圖3根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明用于依據(jù)所述四個選項中的一者修改當前RRLP位置測量請求消息及當前RRLP位置測量響應消息的方法。
[0019]圖4根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明表示當前RRLP規(guī)范的RRLP位置測量請求消息的表I。
[0020]圖5根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明表示當前RRLP規(guī)范的RRLP位置測量響應消息的表2。
[0021]圖6及7根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明依據(jù)選項I的經(jīng)修改RRLP位置測量請求消息。
[0022]圖8及9根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明表示依據(jù)選項I的經(jīng)修改RRLP位置測量響應消息的表4。
[0023]圖10及11根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明表示依據(jù)選項2的經(jīng)修改RRLP位置測量請求消息的表5。
[0024]圖12及13根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明表示依據(jù)選項2的RRLP位置測量響應消息的表6。
[0025]圖14根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明表示依據(jù)選項3的經(jīng)修改RRLP位置測量請求消息的表7。
[0026]圖15及16根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明表不依據(jù)選項3的RRLP位置測量響應消息的表8。
[0027]圖17及18根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明表示依據(jù)選項4的RRLP位置測量請求消息的表9。
[0028]圖19及20根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明表示依據(jù)選項4的RRLP位置測量響應消息的表10
【具體實施方式】
[0029]下文說明和附圖圖解說明本發(fā)明且不應視為限定本發(fā)明。描述了許多具體細節(jié)來提供對本發(fā)明的透徹理解。然而，在某些例示中，為了避免使本發(fā)明的說明變得模糊，沒有闡述眾所周知的或常規(guī)的細節(jié)。在本揭示內(nèi)容中參考一個實施例未必是指相同實施例，且這種參考包括一個或多個實施例。
[0030]通信系統(tǒng)10
[0031]圖1根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明通信系統(tǒng)10的方塊示意圖，通信系統(tǒng)10包括全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS) 11、蜂窩系統(tǒng)12、陸線電話系統(tǒng)13。GNSS系統(tǒng)11包括若干全球?qū)Ш叫l(wèi)星14-21，所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星包括與第一GNSS相關(guān)聯(lián)的第一組衛(wèi)星14-17及與第二 GNSS相關(guān)聯(lián)的第二組衛(wèi)星18-21。所述第一及第二 GNSS可以是任意兩個不同的GNSS，例如美國全球定位系統(tǒng)(GPS)或諸如俄羅斯GL0NASS系統(tǒng)或建議的歐洲伽利略系統(tǒng)等其它衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SPS)。
[0032]蜂窩系統(tǒng)12包括若干蜂窩式基站22-24( “基站”)、移動交換中心25及定位服務器(其另外被稱為位置確定實體(PDE)) 26。PDE26可以是3GPP SMLC或3GPPSAS。每一基站22-24進一步包括基站(BS)傳輸器27、BS接收器28、GPS接收器29及第一 GNSS接收器(例如，GPS接收器)29及第二 GNSS接收器(例如，伽利略接收器)30。所述第一及第二GNSS接收器可位于基站22-24之內(nèi)或之外。GPS接收器29從GPS衛(wèi)星14-17接收信號。伽利略接收器35從伽利略衛(wèi)星18-21接收信號。
[0033]通信系統(tǒng)10為移動臺31提供無線通信且不限于蜂窩通信系統(tǒng)、固定無線通信系統(tǒng)、PCS，或衛(wèi)星通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)10可根據(jù)任何標準或協(xié)議(例如，諸如CDMA、TDMA,FDMA或GSM，或其組合)來提供多址通信。
[0034]全球?qū)Ш较滦窍到y(tǒng)(GNSS)Il
[0035]GNSS系統(tǒng)11是衛(wèi)星(例如GPS衛(wèi)星14_17及伽利略衛(wèi)星18_21)的集合，其中每一者均以精確的軌道在地球表面上方運行。每一衛(wèi)星均傳輸以所述衛(wèi)星所特有的偽噪聲(PN)代碼調(diào)制的信號。每一 PN代碼均包括預定數(shù)量的碼片。例如，對于GPS來說，所述PN代碼是每毫秒重復一次的1，023個碼片的序列。GPS接收器(例如GPS接收器24)接收包括來自所述GPS接收器可見的每一衛(wèi)星的信號混合的合成信號。所述接收器中的信號檢測器通過確定所接收信號與特定衛(wèi)星的PN代碼的移位版本之間的關(guān)聯(lián)度來檢測來自所述特定衛(wèi)星的傳輸。如果檢測到移位偏移的一者的關(guān)聯(lián)值的質(zhì)量足夠高的峰值，則將所述GPS接收器視為已檢測到來自所述衛(wèi)星的傳輸。
[0036]為對無線蜂窩網(wǎng)絡(例如，蜂窩系統(tǒng)12)中的移動臺31實施位置定位，數(shù)個方法使用若干幾何上不同的測量(例如，距離、偽距、往返延遲及與不同參考點(例如，GPS衛(wèi)星、偽衛(wèi)星、基站、地球表面)相關(guān)聯(lián)的其它測量來實施位置計算。
[0037]一種稱作高級正向鏈路三邊測量(AFLT)或增強型觀測時差(EOTD)的方法在移動臺31處測量從數(shù)個基站中的每一者傳輸(例如，來自基站18、19和20的傳輸)的信號的到達時間。將這些時間傳輸?shù)轿恢么_定實體(TOE)(例如，定位服務器)，所述位置確定實體使用這些接收時間來計算移動臺31的位置。協(xié)調(diào)這些基站處的傳輸時間以使得在特定時刻與多個基站22-24相關(guān)聯(lián)的時間均在規(guī)定的錯誤限度內(nèi)。使用基站22-24的準確位置和接收時間來確定移動臺31的位置。
[0038]在AFLT系統(tǒng)中，在移動臺31處測量來自基站22_24的信號的接收時間。然后可使用此計時數(shù)據(jù)來計算移動臺31的位置。這種計算可在移動臺31處完成或當將由移動臺31如此所獲得的計時信息經(jīng)由通信鏈路傳輸?shù)蕉ㄎ环掌?6時在定位服務器26處完成。通常，通過蜂窩基站22-24中的一者將所述接收時間傳送到定位服務器26。定位服務器26經(jīng)耦合以通過移動交換中心25從所述基站接收數(shù)據(jù)。定位服務器26可包含基站年歷(BSA)服務器，所述基站年歷服務器提供基站的定位及/或基站的覆蓋區(qū)?；蛘撸ㄎ环掌?6和BSA服務器可彼此分離，且定位服務器26與基站通信以獲得用于位置確定的基站年歷。移動交換中心25提供往來于陸線公共交換電話系統(tǒng)(PSTS) 13的信號(例如，語音、數(shù)據(jù)及/或視頻通信)以便可將信號傳送到移動臺31及從移動臺31傳送到其它電話(例如，PSTS上的陸線電話或其它移動電話)。在某些情形中，定位服務器26還可經(jīng)由蜂窩鏈路與移動交換中心25通信。定位服務器26還可監(jiān)控來自基站22-24中的數(shù)者的發(fā)射以致力于確定這些發(fā)射的相對計時。
[0039]在另一種稱為到達時差(TDOA)的方法中，在數(shù)個基站22-24處測量來自移動基站31的信號的接收時間。然后，可將此計時數(shù)據(jù)傳送到定位服務器26以計算移動臺31的位置。
[0040]進行位置定位的第三種方法包括在移動臺31中使用用于美國全球定位衛(wèi)星(GPS)系統(tǒng)或諸如俄羅斯GL0NASS系統(tǒng)或建議的歐洲伽利略系統(tǒng)的其它衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SPS)的接收器。所述GL0NASS系統(tǒng)和GPS系統(tǒng)的主要不同之處在于:通過使用略有不同的載頻而不是使用不同的偽隨機代碼來使來自不同衛(wèi)星的發(fā)射彼此不同。在這種情況下，且對伽利略系統(tǒng)來說，基本上先前描述的所述電路和算法都是可適用的。本文中所使用的術(shù)語“GNSS”包括這種替代衛(wèi)星定位系統(tǒng)，其中包含俄羅斯GL0NASS系統(tǒng)和建議的歐洲伽利略系統(tǒng)。
[0041]在所述第三種方法中，GPS接收器34通過檢測來自某些衛(wèi)星14-17的傳輸估計其位置。針對每一已檢測傳輸，所述接收器使用PN代碼中的移位來估計傳輸時間和到達時間之間的延遲(根據(jù)碼片或碼片段)。在給出定位信號的已知傳輸速率的情況下，GPS接收器估計其自身和衛(wèi)星之間的距離。這個已估計距離界定了衛(wèi)星周圍的一個球體。GPS接收器24知曉所述衛(wèi)星每一者的精確軌道和位置，且不斷地接收這些軌道和位置的更新。根據(jù)這個信息，GPS接收器24能夠根據(jù)所述四個衛(wèi)星的球體相交的點來確定其位置(及當前時間)。與GPS接收器34組合或代替GPS接收器34，伽利略接收器35可通過檢測來自衛(wèi)星18-21中的至少四個衛(wèi)星的傳輸來估計其位置。
[0042]雖然已參照GPS衛(wèi)星闡述了本發(fā)明的方法和設備，但應了解，所述描述同樣適于使用偽衛(wèi)星或衛(wèi)星和偽衛(wèi)星的結(jié)合的定位系統(tǒng)。偽衛(wèi)星是基于地面的傳輸器，其廣播對L帶載波信號進行調(diào)制的PN代碼(類似于GPS信號)，通常與GPS時間同步?？上蛎恳粋鬏斊髦概晌ㄒ坏腜N碼以允許由遠程接收器識別。偽衛(wèi)星可用于其中可能不能獲得來自沿軌道運行的衛(wèi)星的GPS信號的情況中，例如隧道、礦井、建筑物，或其它封閉區(qū)域。本文中所使用的術(shù)語“衛(wèi)星”希望包括偽衛(wèi)星或偽衛(wèi)星等效物，且本文中使用的術(shù)語“GPS信號”希望包括來自偽衛(wèi)星或偽衛(wèi)星等效物的類似GPS的信號。
[0043]此使用用于衛(wèi)星定位信號(SPS)信號的接收器的方法可以是完全獨立的或可使用蜂窩網(wǎng)絡來提供輔助數(shù)據(jù)或分擔位置計算。作為簡略表達，將所述各種方法稱作“GPS”。這些方法的實例描述于美國專利第5，945，944號、第5，874，914號、第6，208, 290號、第5，812，087 號和第 5，841，396 號中。
[0044]舉例來說，美國專利第5，945，944號闡述了一種用以從蜂窩電話傳輸信號獲得精確時間信息的方法，所述精確時間信息與GPS信號組合使用以確定接收器的位置。美國專利第5，874，914號闡述了一種用以通過通信鏈路將觀察衛(wèi)星的多普勒頻移傳輸?shù)浇邮掌饕源_定所述接收器的位置的方法。美國專利第5，874，914號進一步闡述了一種用以通過通信鏈路將衛(wèi)星年歷數(shù)據(jù)(或星歷數(shù)據(jù))傳輸?shù)浇邮掌饕詭椭邮掌鞔_定其位置的方法。美國專利第5，874，914號還闡述了一種用以鎖定蜂窩電話系統(tǒng)的精確載波頻率信號以向接收提供用于GPS信號獲取的參考信號的方法。美國專利第6，208，290號闡述了一種用以使用接收器的近似定位來確定用于降低SPS信號處理時間的近似多普勒的方法。美國專利第5，812，087號闡述了一種用以不同實體處所接收的衛(wèi)星數(shù)據(jù)消息的不同記錄以確定在接收器處接收所述記錄中的一者的時間來確定所述接收的位置的方法。
[0045]在實際低成本實施方案中，將MS接收器33、GPS接收器34及/或伽利略接收器35兩者集成于相同外殼內(nèi)，且實際上可共享共同電子電路，例如接收器電路及/或天線。
[0046]在上述方法的再一變化形式中，找出從基站22、23或24發(fā)送到移動臺31且然后返回到對應基站22、23或24的信號的往返延遲(RTD)。在類似的但替代的方法中，找出從移動臺31發(fā)送到基站且然后返回到移動臺31的信號的往返延遲。將每一所述往返延遲除以二來確定單程時延的估計。對基站定位的知曉以及單程延遲將移動臺31的定位限制在地球上的一個圓周內(nèi)。然后，來自不同基站的兩個這種測量致使兩個圓周交叉，這又將所述定位限制在地球上的兩個點。第三測量(甚至到達角度或小區(qū)扇區(qū))解決了所述不明確。
[0047]諸如AFLT或TDOA的另一定位方法與GPS系統(tǒng)的結(jié)合稱作“混合”系統(tǒng)。例如，美國專利第5，999，124號描述了一種混合系統(tǒng)，其中根據(jù)至少以下的組合來確定基于小區(qū)的收發(fā)機的位置:i)表示基于小區(qū)的通信信號中的消息在基于小區(qū)的收發(fā)機和通信系統(tǒng)之間的行進時間的時間測量，及ii)表示SPS信號的行進時間的時間測量。
[0048]在各種方法中，已使用高度輔助來確定移動裝置的位置。高度輔助通?；趯Ω叨鹊膫螠y量。對移動臺31的定位的高度的知曉將移動臺31的可能位置限制在中心位于地球中心的球體(或橢球體)的表面?？墒褂眠@個知曉來減少確定移動臺31的位置所要求的單獨測量的數(shù)量。例如，美國專利第6，061，018號描述了一種其中根據(jù)小區(qū)目標的信息來確定估計的高度的方法，所述小區(qū)目標可以是具有與移動臺31通信的小區(qū)地點傳輸器的小區(qū)地點。
[0049]當可獲得測量的最小集合時，可為移動臺31的位置確定導航方程組的唯一解。當可獲得一個以上的額外測量時，可得出“最優(yōu)”解來最優(yōu)地適合所有可獲得的測量(例如，通過使所述導航方程組的剩余向量最小化的最小二乘法)。由于當由于測量中的噪聲或錯誤而存在冗余測量時所述剩余向量通常是非零的，所以可使用完整性監(jiān)控算法來確定是否所有測量彼此兼容。
[0050]例如，可使用常規(guī)接收器獨立完整性監(jiān)控(RAM)算法來檢測所述冗余測量集合中是否存在一致性問題。例如，一個RAIM算法確定導航方程組的剩余向量的量值是否低于閾值。如果所述剩余向量的量值小于所述閾值，則將測量視為一致。如果所述剩余向量的量值大于所述閾值，則存在完整性問題，在這種情況中，可移除所述冗余測量中的可能導致最大不一致性的冗余測量以獲得改良的解。
[0051]蝰窩系統(tǒng)12
[0052]如現(xiàn)有技術(shù)中已眾所周知，通常布置多個蜂窩基站22-24來用無線電覆蓋來覆蓋地理區(qū)域，且將這些不同的基站22-24耦合到至少一個蜂窩交換中心25。因此，多個基站22-24在地理上是分散的，但由蜂窩交換中心25耦合。蜂窩系統(tǒng)12可連接到提供不同GPS信息且可提供在計算移動臺位置時使用的GPS星歷數(shù)據(jù)的參考GPS接收器29的網(wǎng)絡。蜂窩系統(tǒng)12可連接到提供不同伽利略信息且可提供在計算移動臺位置時使用的伽利略星歷數(shù)據(jù)的參考伽利略接收器30的網(wǎng)絡。蜂窩系統(tǒng)12通過調(diào)制解調(diào)器或其它通信接口耦合到其它計算機或網(wǎng)絡組件，及/或由緊急操作員操作的計算機系統(tǒng)(例如，公共安全應答點，其響應911電話呼叫)。在IS-95順應性CDMA系統(tǒng)中，每一基站或傳感器22-24傳輸導頻信號，所述導頻信號被以唯一識別所述基站的重復偽隨機噪聲(PN)代碼調(diào)制。例如，對IS-95順應性CDMA系統(tǒng)，所述PN代碼是每26.67兆秒重復一次的32，768個碼片的序列。
[0053]定位服務器26通常包括通信裝置，例如調(diào)制解調(diào)器或網(wǎng)絡接口。定位服務器26可通過通信裝置(例如，調(diào)制解調(diào)器或其它網(wǎng)絡接口)耦合到若干不同的網(wǎng)絡。所述網(wǎng)絡包含移動交換中心25或多個移動交換中心、基于陸地的電話系統(tǒng)交換、蜂窩基站22-24、其它GPS信號接收器、其它伽利略處理器，或其它處理器或定位服務器。在許多美國專利(包括:美國專利第5，841，396號、第5，874，914號、第5，812，087號及第6，215，442號)中已經(jīng)描述了使用定位服務器26的方法的各種實例。
[0054]作為數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的一種形式的定位服務器26包含耦合到微處理器及ROM及易失性RAM及非易失性存儲器(均未顯示)的總線。所述處理器耦合到高速緩存存儲器(未顯示)。所述總線將這些各種組件相互連接在一起。定位服務器26可使用遠離蜂窩系統(tǒng)22的非易失性存儲器，例如通過網(wǎng)絡接口(例如，調(diào)制解調(diào)器或以太網(wǎng)接口)耦合到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的網(wǎng)絡存儲裝置。所述總線可包括一個或多個通過所屬【技術(shù)領域】中眾所周知的各種網(wǎng)橋、控制器及/或適配器彼此連接的總線。在許多情況下，定位服務器26可在沒有人工輔助的情況下自動地實施其操作。在某些要求人工互動的設計中，I / O控制器(未顯示)可與顯示器、鍵盤及其它I / O裝置通信。還應了解，網(wǎng)絡計算機及具有較少組件或可能具有較多組件的其它數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)也可用于本發(fā)明且可擔當定位服務器或roE。
[0055]移動臺31
[0056]蜂窩移動臺31 ( “移動臺”)包括第一 GNSS接收器(例如，GPS接收器)34及第二GNSS接收器(例如，伽利略接收器)35、移動臺(MS)傳輸器32及移動臺接收器33。GPS接收器34接收來自GPS衛(wèi)星14-17的信號。伽利略接收器35接收來自伽利略衛(wèi)星18-21的信號。MS傳輸器32將通信信號傳輸?shù)紹S接收器28。MS接收器33接收來自BS傳輸器27的通信信號。
[0057]未顯示于圖1中的移動臺31的其它元件包括(例如)GPS天線、伽利略天線、蜂窩天線、處理器、用戶接口、便攜式電源及存儲器裝置。所述處理器進一步包括處理器端口及其它移動功能。
[0058]在移動臺31中，每一衛(wèi)星信號接收天線及衛(wèi)星信號接收器包括諸如獲取及跟蹤電路(未顯示)的電路以實施接收并處理衛(wèi)星信號所需的功能。通過衛(wèi)星天線接收衛(wèi)星信號(例如，從一個或多個衛(wèi)星14-17及/或18-21所傳輸?shù)男盘?并將其輸入到獲取及跟蹤電路，所述電路獲取用于各種已接收衛(wèi)星的PN(偽隨機噪聲)代碼。由電路(例如關(guān)聯(lián)指示器(未顯示))產(chǎn)生的數(shù)據(jù)單獨地或與其它從蜂窩系統(tǒng)12接收或由蜂窩系統(tǒng)12處理的數(shù)據(jù)結(jié)合來由處理器33處理來產(chǎn)生位置定位數(shù)據(jù)(例如，緯度、經(jīng)度、時間、衛(wèi)星等)。
[0059]蜂窩天線及蜂窩收發(fā)器(例如，MS傳輸器32及MS接收器33)包括用于實施處理通過通信鏈路所接收及傳輸?shù)耐ㄐ判盘査璧墓δ艿碾娐?。所述通信鏈路通常是到另一組件(例如一個或多個具有通信天線(未顯示)的基站22-24)的射頻通信鏈路。
[0060]蜂窩收發(fā)機含有傳輸/接收開關(guān)(未顯示)，所述傳輸/接收開關(guān)往來于通信天線和收發(fā)機路由通信信號(例如，射頻信號)。在某些移動臺中，使用帶分割濾波器或“雙工器”來代替所述T / R開關(guān)。將已接收通信信號輸入到蜂窩收發(fā)機中的通信接收器中，并傳遞到處理器來進行處理。將待從處理器傳輸?shù)耐ㄐ判盘杺鞑サ秸{(diào)制器及頻率轉(zhuǎn)換器(未顯示)，其均在所述收發(fā)器中。所述蜂窩收發(fā)器中的功率放大器(未顯示)將所述信號的增益提高到適于傳輸?shù)揭粋€或多個基站22-24的水平。
[0061]在移動臺31的一個實施例中，將由GPS接收器24中的獲取和跟蹤電路產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在通信鏈路(例如，蜂窩信道)上傳輸?shù)揭粋€或多個基站22-24。然后，定位服務器26基于來自一個或多個衛(wèi)星接收器34及35的數(shù)據(jù)、測量所述數(shù)據(jù)的時間及從基站自身的衛(wèi)星接收器或這種數(shù)據(jù)的其它源接收的星歷數(shù)據(jù)來確定移動臺31的定位。然后，可將所述位置定位數(shù)據(jù)傳回移動臺31或其它遠程定位。關(guān)于使用通信鏈路的便攜式接收器的更多細節(jié)揭示于共同受讓的美國專利第5，874，914號中。
[0062]移動臺31可含有用戶接口(未顯示)，所述用戶接收可進一步提供數(shù)據(jù)輸入裝置及數(shù)據(jù)輸出裝置(均未顯示)
[0063]所述數(shù)據(jù)輸入裝置通常響應于從用戶手動地接收或從另一電子裝置自動地接收輸入數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)提供到處理器。對手動輸入來說，所述數(shù)據(jù)輸入裝置是鍵盤和鼠標，但也可以是(例如)觸摸屏或話筒及語音識別應用程序。
[0064]所述數(shù)據(jù)輸出裝置通常提供來自處理器的數(shù)據(jù)以供用戶或另一電子裝置使用。對到用戶的輸出來說，所述數(shù)據(jù)輸出裝置為響應于從所述處理器接收顯示信號來產(chǎn)生一個或多個顯示圖像的顯示器，但也可以是(例如)揚聲器或打印機。顯示器圖像的實例包含(例如):文本、圖形、視頻、照片、圖像、圖、圖表、表格等。
[0065]移動臺31還可含有存儲器裝置(未顯示)，其表示任一類型的數(shù)據(jù)存儲裝置，諸如(例如)計算機存儲器裝置或其它實體或計算機可讀存儲媒體。存儲裝置表示位于一個或多個定位的一個或多個存儲裝置，且根據(jù)對移動臺的特定實施方案可實施為一個或多個技術(shù)。另外，存儲裝置可以是可由處理器讀取的且能夠存儲具體化處理的數(shù)據(jù)及/或一連串指令的任何裝置。存儲裝置的實例包含但不限于:RAM、R0M、EPRGM、EEPR0M、PR0M、磁盤(硬磁盤或軟磁盤)、CD-ROM、DVD、閃存存儲器等。
[0066]移動臺31可含有控制移動臺31的操作的處理器(未顯示)所述處理器中的其它移動功能表示本文中未曾描述的移動臺31的任何或所有其它功能。所述其它移動功能包括(例如)操作移動臺31以準許所述移動臺進行電話呼叫且傳送數(shù)據(jù)。
[0067]移動臺31可含有便攜式電源(未顯示)，其向移動臺31的電元件提供便攜式電能。便攜式電源的實例包含但不限于電池和燃料電池。便攜式電源可以是或可以不是可再充電的。便攜式電源通常具有有限量的已存儲電能，且需要在使用掉一定量之后再更換或更新以使移動臺可繼續(xù)操作。
[0068]移動臺31可以是固定的(也就是固定式的)及/或移動的(也就是便攜式的)。移動臺31可以各種形式來實施，所述形式包括但不限于以下的一者或多者:個人計算機(PC)、桌上型計算機、膝上型計算機、工作站、小型計算機、大型計算機、巨型計算機、基于網(wǎng)絡的裝置、數(shù)據(jù)處理器、個人數(shù)字助理(PDA)、智能卡、蜂窩電話、尋呼機及手表。
[0069]位置定位應用稈序
[0070]位置定位應用程序的實例包含陸地、海上及空中的各種各樣的應用?？茖W界因其精確的計時能力和位置信息而使用GPS。GPS的使用在測量員的工作中占了日益增大的部分。位置定位在娛樂上的使用幾乎和可獲得的娛樂體育數(shù)量一樣豐富。位置定位流行于(舉例來說)徒步旅行者、獵人、山地賽車手及越野滑雪者之中。任何需要明了其身在何處、找到去往指定定位的道路或知曉其行進方向及速度的人都可受益于所述全球定位系統(tǒng)。位置定位現(xiàn)在在車輛中也已常見。存在一些適當?shù)幕A系統(tǒng)且其可通過推動按鈕來提供緊急道路援助，例如，通過將您的當前位置傳輸?shù)秸{(diào)度中心。更精密的系統(tǒng)同樣顯示車輛在街道地圖上的位置。當前這些系統(tǒng)允許駕駛員保持跟蹤其所在位置且建議要到達所指明的定位應遵循的最優(yōu)路線。
[0071]位置定位可用于在緊急情況中確定蜂窩式電話的定位，且用于基于定位的服務。在美國蜂窩式位置定位的部署是由于聯(lián)邦通信委員會(FCC)的增強型9-1-1命令。所述命令要求對于基于網(wǎng)絡解決方案:67%的呼叫有100米精度，95%呼叫有300米精度；對于基于手機的解決方案:67%的呼叫有50米精度，95%呼叫有150米精度。當啟動緊急呼叫時，緊急服務協(xié)調(diào)中心-公共安全應答點(PSAP)將使用MLC中所計算的定位。在歐洲及亞洲中通過基于定位的服務(LBS)來推動所述部署，然而在這些區(qū)域中已建立或正在建立對緊急服務蜂窩定位的要求。
[0072]全球?qū)Ш较潞迪到y(tǒng)(GNSS)
[0073]輔助GNSS (A-GNSS)(或稱為“擴展”或“延伸”GNSS (E-GNSS))將概念延伸到除GPS外的其它導航衛(wèi)星系統(tǒng)。舉例來說，在十年中可能已存在八十個沿地球軌道運行的GNSS衛(wèi)星，包括GPS、GLONASS、伽利略及其它衛(wèi)星，所有衛(wèi)星均基于各自系統(tǒng)的不同標準傳輸各種信號。這將使接收器(例如，移動或固定式)接入更多衛(wèi)星及其傳輸信號，這可改良位置定位確定的精度及合格率。更多衛(wèi)星意味著位置精度較不易于受衛(wèi)星幾何的影響，且當進行位置計算時提供更大冗余。
[0074]圖1中顯示簡化的GNSS體系結(jié)構(gòu)。蜂窩系統(tǒng)12或其它類型的廣域參考網(wǎng)絡(WARN)是地理上置于所述無線網(wǎng)絡的覆蓋區(qū)域內(nèi)的GNSS接收器的網(wǎng)絡。蜂窩系統(tǒng)12收集來自GNSS衛(wèi)星的廣播導航消息，并將其提供給A-GNSS服務器(例如，PDE26)以供高速緩存。移動臺31進行緊急呼叫或調(diào)用需要定位的服務并將消息發(fā)送到A-GNSS服務器。PDE26使用一個或多個基站22-24的定位將所需GNSS輔助數(shù)據(jù)計算為近似定位并將其提供給移動臺31。
[0075]標準
[0076]3GPP TS23.27UTS43.059及TS25.305中定義了 A-GPS的不同組件。將服務移動定位中心(SMLC)部署為無線網(wǎng)絡的一部分，且其用途是確定所述網(wǎng)絡中的手機的定位。
[0077]所述SMLC運行于GSM / GPRS網(wǎng)絡中，且當通過用戶平面解決方案支持不同無線接入類型時在UMTS網(wǎng)絡或SUPL定位平臺(SLP)被稱為獨立SMLC(SAS)。所述SMLC可支持所有基于手機及基于網(wǎng)絡的無線位置定位方法，包括基于手機及手機輔助版本兩者的A-GPS。
[0078]存在支持用于與手機的A-GPS消息接發(fā)的協(xié)議的數(shù)種不同規(guī)范(也就是標準)。GSM網(wǎng)絡使用RRLP規(guī)范。UMTS網(wǎng)絡使用無線電資源控制(RRC)規(guī)范。CDMA使用TIA IS-801及3GPP2C.S0022規(guī)范。所述規(guī)范中的每一者均指定編碼相同基礎信息的不同方式，但特定于所采用的無線電技術(shù)。然而，本說明書闡述了用于修改RRLP規(guī)范、RRC規(guī)范、IS-801及C.S0022規(guī)范或任一其它可經(jīng)修改以實現(xiàn)相同或類似效果的規(guī)范的實例。
[0079]所述RRLP規(guī)范包括:測量位置請求消息36 (圖1)，其向移動臺31提供定位指令及可能的輔助數(shù)據(jù)；及測量位置響應消息37(圖1)，其向移動臺31提供定位估計或從移動臺31向蜂窩系統(tǒng)12提供偽距測量。RRC規(guī)范、IS-801 / C.S0022規(guī)范或任一其它規(guī)范可包括請求及/或響應消息以實現(xiàn)相同或類似效果。
[0080]用于修改RRLP位置測暈消息的四個選項
[0081]圖2根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明表A,所述表A表不用于修改RRLP規(guī)范的RRLP位置測量請求消息36(參閱圖1)及RRLP位置測量響應消息37(參閱圖1)的四個選項。在表A中，將RRLP位置測量請求消息36及RRLP位置測量響應消息37分別地以當前RRLP規(guī)范表示于表I及表2中。選項I分別地在表3及表4中提供經(jīng)修改的RRLP位置測量請求消息及經(jīng)修改的RRLP位置測量響應消息。選項2分別地在表5及表6中提供經(jīng)修改的RRLP位置測量請求消息及經(jīng)修改的RRLP位置測量響應消息。選項3分別地在表7及表8中提供經(jīng)修改的RRLP位置測量請求消息及經(jīng)修改的RRLP位置測量響應消息。選項4分別地在表9及表10中提供經(jīng)修改的RRLP位置測量請求消息及經(jīng)修改的RRLP位置測量響應消息。
[0082]選項I引入伽利略/ GNSS作為新衛(wèi)星定位方法。
[0083]選項2引入“GNSS定位方法”并各個星圖(GPS、伽利略及潛在未來衛(wèi)星導航或擴充系統(tǒng))的細節(jié)涵蓋于新GNSS信息要素中。
[0084]選項3獨立于特定星圖的任一接口控制文檔(I⑶)引入“GNSS定位方法”。[0085]在評估并比較選項1、2及3中的每一者后，選項4引入選項2及3的優(yōu)點的組合。
[0086]已針對如何可將伽利略/ GNSS添加到所述RRLP規(guī)范闡述了選項1、2及3。
[0087]用于修改測暈位置請求及響應消息的方法
[0088]圖3根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明用于依據(jù)所述四個選項中的一者修改當前RRLP規(guī)范的RRLP位置測量請求消息36及RRLP位置測量響應消息37的方法38。方法38開始于方塊50。在方塊51，方法38識別RRLP測量位置請求消息36(例如，表I)。在方塊52，方法38根據(jù)選項I (例如，表3)、選項2 (例如表5)、選項3 (例如，表7)或選項4 (例如，表9)修改RRLP測量位置請求消息36 (例如，表I)。在方塊53，方法38識別RRLP測量位置響應消息37 (例如，表2)。在方塊52，方法38根據(jù)選項I (例如，表4)、選項2 (例如表6)、選項3 (例如，表8)或選項4 (例如，表10)修改RRLP測量位置響應消息37 (例如，表2)。
[0089]表3、5、7及9中的每一者分別地表示針對選項1、2、3及4所修改的RRLP測量位置請求消息，且包括表I中所示的當前RRLP測量位置請求消息的要素以及新要素60以支持第二 GNSS系統(tǒng)(例如，伽利略)。表4、6、8及10中的每一者分別地表示針對選項1、2、3及4所修改的RRLP測量位置響應消息,且包括表2中所示的當前RRLP測量位置響應消息的要素以及用于所述GNSS系統(tǒng)(例如，伽利略)的新要素60。參考編號60通常識別表
3-10中的每一者內(nèi)的新要素，然而所述表格中的每一者內(nèi)的新要素可以是不同。在表3-10中的每一者內(nèi)，首先列出當前要素，然后是新要素，但未必必須如此。因此，表3、5、7及9中的每一者的開始處與表I相同且包括表I的要素，且表4、6、8及10中的每一者的開始處與表2相同且包括表2的要素。
[0090]當前RRLP測暈位置請求及響應消息
[0091]圖4根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明表示當前RRLP規(guī)范的RRLP位置測量請求消息36的表I。圖5根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明表示當前RRLP規(guī)范的RRLP位置測量響應消息37的表2。
[0092]圖4及5分別圖解說明如當前在用于輔助GPS(A-GPS)的RRLR規(guī)范中所述的當前RRLP測量位置請求及響應消息，且指示用于將伽利略引入所述RRLP規(guī)范的改變。所述RRLP規(guī)范(TS44.031)是主要GERAN規(guī)范，其需要經(jīng)修改以支持伽利略/ GNSS。所述RRLP規(guī)范含有定位指令及輔助數(shù)據(jù)要素的細節(jié)。
[0093]所述RRLP規(guī)范包括:測量位置請求消息，其向移動臺31提供定位指令及可能的輔助數(shù)據(jù)；及測量位置響應消息，其向移動臺31提供定位估計或從移動臺31到蜂窩系統(tǒng)12的偽距測量。
[0094]引入伽利略/ GNSS所需的改變總結(jié)于表I及表2的最右列中。最右列中的空白條目指示不需要改變。最右列中的所示的改變并不是任何特定選項(也就是選項1-4)特有的，且顯示可重用或可需要替代、擴展或以其它方式修改的現(xiàn)有A-GPS參數(shù)。在某些情況中，在完成某些參數(shù)改變之前將需要(例如，最終規(guī)范)關(guān)于伽利略的更多信息。
[0095]在表I及2(以及表3到10)中的每一者中，“〉”符號的數(shù)量指示ASN.1編碼內(nèi)的字段的分級等級。
[0096]選項1-新定位方法“伽利略”
[0097]圖6及7根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明表示依據(jù)選項I的經(jīng)修改RRLP位置測量請求消息的表3。圖8及9根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明表示依據(jù)選項I的經(jīng)修改RRLP位置測量響應消息的表4。
[0098]在選項I中，如表I中所示，將新伽利略要素60添加到當前RRLP規(guī)范，類似于A-GPS0繼續(xù)使用當前A-GPS特定信息要素，并添加新伽利略特有信息要素60。
[0099]對RRLP規(guī)范的修改是在第7版擴展內(nèi)容中引入新信息要素，且分別地針對測量位置請求消息及測量位置響應消息總結(jié)于表3及4中。
[0100]可以數(shù)種方式實施選項I，且表3及4闡述一個實例。
[0101]選項I的優(yōu)點包括以下:
[0102]1.當前RRLP協(xié)議的簡易評估。現(xiàn)有A-GPS信息要素仍將用于組合GPS-伽利略接收器。僅A-GPS接收器將繼續(xù)使用現(xiàn)有A-GPS信息要素，且僅伽利略接收器將僅使用或主要使用新添加信息要素。
[0103]2.保留現(xiàn)有協(xié)議及A-GPS實施方案的向后兼容性?，F(xiàn)有A-GPS實施方案(SMLC及MS)將不受引入伽利略的影響。
[0104]3.常規(guī)及輔助GNSS模式將不需要不同用戶算法。
[0105]選項I的挑戰(zhàn)包括以下:
[0106]1.輔助數(shù)據(jù)要素是I⑶特有的。因此，不可能在最終伽利略I⑶可用之前定義所有所需伽利略輔助數(shù)據(jù)要素。
[0107]2.無通用方法。每次需要添加新GNSS系統(tǒng)時，必須相應地修改所述規(guī)范。
[0108]詵項2-新定位方法“GNSS”
[0109]圖10及11根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明表示依據(jù)選項2的經(jīng)修改RRLP位置測量請求消息的表5。圖12及13根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明表示依據(jù)選項2的經(jīng)修改RRLP位置測量響應消息的表6。
[0110]在選項2中，引入新定位方法“GNSS ”，且將GPS及/或伽利略特有信息要素涵蓋于GNSS信息要素中。
[0111]所述RRLP規(guī)范所需的修改是在第7版擴展內(nèi)容中引入新信息要素，且分別地針對測量位置請求及測量位置響應消息總結(jié)于表5及6中。
[0112]可以數(shù)種方式實施選項2,且表5及6闡述一個實例。表5及6中所不的實例遵循假定共同ASN.1編碼可能用于GPS及伽利略的建議。
[0113]選項2的優(yōu)點包括以下:
[0114]1.選項2可導致在RRLP中用于所提供的任一新GNSSS系統(tǒng)的較少額外ASN.1編碼，這可充分與GPS及伽利略兼容以共享相同GNSS信令。
[0115]2.常規(guī)及輔助GNSS模式可不需要不同用戶算法。
[0116]選項2的挑戰(zhàn)包括以下:
[0117]1.在RRLP中創(chuàng)建兩個分支。當前A-GPS實施方案將繼續(xù)使用現(xiàn)有信息要素，且未來GPS /伽利略實施方案(SMLC及MS)將需要支持現(xiàn)有A-GPS信息要素及新GNSS信息要素兩者。如果終端及SMLC均具有GNSS能力，則甚至在僅A-GPS的情況中可使用新GNSS信息要素。然而，有GNSS能力的終端將仍還需要支持現(xiàn)有A-GPS信息要素，這是因為不能保證所有網(wǎng)絡中的所有SMLC均將支持兩個協(xié)議分支(例如，假設將GNSS添加到第7版，然后直至所有SMLC支持第7版，新的具有第7版能力的終端還必須支持第6版)。
[0118]2.在現(xiàn)有RRLP及在新GNSS分支中定義兩次A-GPS有關(guān)的信息要素。[0119]3.輔助數(shù)據(jù)要素是I⑶特有的，但具有共同ASN.1編碼。共同ASN.1編碼未必是可行的。
[0120]如果未來導航或擴充系統(tǒng)不充分與GPS及伽利略兼容，那么使用此選項可能難以或不可能添加這些未來系統(tǒng)。在這種情況中，可需要回歸不同選項(例如，選項I或選項4)。
[0121]詵項3-獨立于仵何ICD的新定位方法“GNSS”
[0122]圖14根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明表示依據(jù)選項3的經(jīng)修改RRLP位置測量請求消息的表7。圖15及16根據(jù)本發(fā)明的一個方面圖解說明表示依據(jù)選項3的RRLP位置測量響應消息的表8。
[0123]選項3類似于選項2 (也就是，引入新定位方法“GNSS”)，但所述方法保持結(jié)構(gòu)方面以及星圖數(shù)據(jù)方面的通用性。輔助數(shù)據(jù)要素及測量結(jié)果將不是任一 ICD特有的。
[0124]代替如此使用衛(wèi)星導航數(shù)據(jù)或重用并擴展A-GPS概念，針對具有A-GNSS能力的終端特定地產(chǎn)生定位輔助數(shù)據(jù)。舉例來說，將獨立于GPS或伽利略星歷參數(shù)編碼導航模型，其中用于中地球軌道(MEO)衛(wèi)星的任一軌道模型將夠用。時間獨立于GPS或伽利略星期時間(TOW)，例如，可使用世界時坐標(UTC)等。
[0125]在RRLP中，選項3將類似于選項2 ;然而，無需明確地區(qū)分個別星圖。仍需要以某種方式區(qū)分不同星圖，這是由于需要啟用GPS /伽利略接收器以測量GPS及伽利略特有信號。下文于表7及8中略述一個實例。所有添加要素的細節(jié)需要被重新定義且未參考特定ICD。
[0126]選項3的優(yōu)點包括以下:
[0127]1.在協(xié)議觀點上的通用方法。在接收輔助數(shù)據(jù)并返回測量的觀點上，移動臺接收器將把GPS及伽利略星圖視為單個GNSS。
[0128]2.輔助數(shù)據(jù)要素并不依賴于特定ICD。將在所述規(guī)范需要最小改變或不需改變的情況下支持未來系統(tǒng)。
[0129]選項3的挑戰(zhàn)包括以下:
[0130]1.在RRLP中存在兩個分支。當前A-GPS實施方案將繼續(xù)使用現(xiàn)有信息要素，且未來GPS-伽利略實施方案(SMLC及MS)將需要支持現(xiàn)有A-GPS信息要素及新GNSS信息要素兩者。如果終端及SMLC具有GNSS能力，則甚至在僅A-GPS的情況中可僅使用新GNSS信息要素。然而，具有GNSS能力的終端將仍需要支持現(xiàn)有A-GPS信息要素，這是因為不能保證網(wǎng)絡中的SMLC均將支持兩個協(xié)議分支(例如，假設將GNSS添加到第7版，然后直至SMLC支持第7版，新的具有第7版能力的終端還必須支持第6版)。
[0131]2.可需要定義新共用軌道模型及新測量參考幀以保持所述方法確實通用。不可能再使用現(xiàn)有A-GPS用戶算法。新GNSS協(xié)議將不與現(xiàn)有A-GPS實施方案兼容。
[0132]3.常規(guī)及輔助GNSS實施方案將不同。針對常規(guī)及輔助模式可需要不同用戶算法。常規(guī)模式不可再視為輔助模式的特殊情況。
[0133]新選項4-使用現(xiàn)有GPS單位及格式添加伽利略
[0134]圖17及18根據(jù)本發(fā)明的一方面圖解說明表示依據(jù)選項4的RRLP位置測量請求消息的表9。圖19及20根據(jù)本發(fā)明的一方面圖解說明表示依據(jù)選項4的RRLP位置測量響應消息的表10。[0135]選項2及3的所述挑戰(zhàn)中的一者是在RRLP中弓I入新協(xié)議分支，這意味著將存在兩種不同協(xié)議格式以支持A-GPS。因此，引入伽利略還可最終影響僅A-GPS的實施方案。在另一方面，選項2及3嘗試成為通用并引入“全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS) ”的概念。選項3還具有以下優(yōu)點:其獨立于特定ICD，且因此將在所述規(guī)范需要最小改變或不需改變的情況下支持未來系統(tǒng)。
[0136]選項4闡述替代方法，其組合選項1、2及3的優(yōu)點，且避免多數(shù)與選項1、2及3相關(guān)聯(lián)的挑戰(zhàn)。
[0137]在選項4中，使用現(xiàn)有A-GPS信息要素添加伽利略或任一其它GNSS系統(tǒng)。代替定義新伽利略(或其它GNSS)特有信息要素(例如，選項I及2)或新GNSS信息要素(例如，選項3)，也可通過引入新伽利略特定SV-1D而將現(xiàn)有A-GPS信息要素用于伽利略人造衛(wèi)星(SV)。現(xiàn)有SV-1D1-64僅用于GPS衛(wèi)星，且將額外SV-1D(例如65-128)保留用于伽利略。定義足夠的額外SV-1D以能夠容易地添加未來導航衛(wèi)星系統(tǒng)。
[0138]伽利略及預想的未來信息要素可被轉(zhuǎn)換為米、秒、弧度、Hz等，其又可被轉(zhuǎn)換為現(xiàn)有GPS單位及格式。所述轉(zhuǎn)換是基于在信息要素的發(fā)送器及接收器兩者中以相同方式應用的良好定義的共同假設。由于現(xiàn)有GPS信息要素參數(shù)具有適當范圍以覆蓋任一具有可比性的衛(wèi)星系統(tǒng)，因此所述轉(zhuǎn)換是可行的。
[0139]用于新伽利略SV-1D的時間相依輔助數(shù)據(jù)可轉(zhuǎn)變?yōu)镚PS時間(選項4a)，或可使用伽利略時間以及轉(zhuǎn)換參數(shù)GPS到伽利略時間偏移(GGTO)(選項4b)。所述SMLC (選項4a)或MS (選項4b)實施所述到共同GPS時間幀的轉(zhuǎn)換。不需要同選項3中一樣引入第三時間尺度(例如，UTC)，這是因為可將任一導航時間幀轉(zhuǎn)換為UTC且再轉(zhuǎn)換為GPS時間。
[0140]由于ASN.1中的現(xiàn)有SV-1D不可擴展，因此需要定義新“額外SV-1D”，從而覆蓋高達(例如)255(或511或1023)的ID，這允許添加未來GNSS或擴充系統(tǒng)。所有現(xiàn)有GPS輔助數(shù)據(jù)(其是SV相依)定義于可應用于大于64的SV-1D的“額外輔助數(shù)據(jù)” IE中。所述“額外輔助數(shù)據(jù)” IE的編碼完全與用于GPS的當前輔助數(shù)據(jù)IE相同。因此，對現(xiàn)有協(xié)議及實施方案的影響最小，但所述方法仍是通用的。
[0141]對于實施選項4存在數(shù)種可能性。表9及10中所圖解說明的實例可僅是一種可能性?？赏ㄟ^指定用于創(chuàng)建RRLP段的規(guī)則避免某些新ASN.1編碼。舉例來說，可將新星圖1D參數(shù)(或可能的SV-1D增量)包括于含有星圖特有數(shù)據(jù)的任一 RRLP組件中。然后，可將用于多于一個星圖的數(shù)據(jù)包括于相同RRLP組件中。這將允許將現(xiàn)有GPS ASN.1參數(shù)用于任一星圖，并避免定義新ASN.1。
[0142]選項4的優(yōu)點包括以下:
[0143]1.通用方法，但仍與現(xiàn)有協(xié)議及實施方案兼容。用戶接收器將把GPS及伽利略星圖視為單個GNSS (在接收輔助數(shù)據(jù)并返回測量的觀點上)。
[0144]2.當前協(xié)議的發(fā)展。現(xiàn)有A-GPS信息要素將仍用于組合的GPS-伽利略接收器。
[0145]3.將保留現(xiàn)有協(xié)議及A-GPS實施方案的向后兼容性。現(xiàn)有A-GPS實施方案將不受引入伽利略的影響。
[0146]替代實施方案
[0147]本文中所含有的系統(tǒng)、要素及/或處理可實施于硬件、軟件或兩者的組合中，且可包括一個或多個處理器。處理器是用于實施任務的裝置及/或機器可讀指令集。處理器可以是任何能夠執(zhí)行具體化處理的一連串指令的裝置，其包含但不限于:計算機、微處理器、控制器、專用集成電路(ASIC)、有限狀態(tài)機、數(shù)字信號處理器(DSP)，或某些其它機構(gòu)。所述處理器包含硬件、固件及/或軟件的任何組合。所述處理器通過計算、操縱、分析、修改、轉(zhuǎn)換或傳輸由可執(zhí)行應用程序或程序或信息裝置使用的信息及/或通過將所述信息路由到輸出裝置來作用于已存儲及/或已接收的信息。
[0148]可執(zhí)行應用程序包括用于(例如)響應用戶命令或輸入實施預定功能的機器代碼或機器可讀指令，所述功能包含(例如)操作系統(tǒng)、軟件應用程序或其它信息處理系統(tǒng)的功倉泛。
[0149]可執(zhí)行程序是一段代碼(也就是機器可讀指令)、子程序，或其它不同的代碼段或用于實施一個或多個特定過程的可執(zhí)行應用程序的一部分，且可包含對所接收輸入?yún)?shù)(或響應于所接收輸入?yún)?shù))實施操作及提供所得的輸出參數(shù)。
[0150]在各種實施例中，可將硬連線電路與軟件指令結(jié)合使用來實施本發(fā)明。因此，所述技術(shù)并不限于硬件電路和軟件的任何特定結(jié)合或由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行的指令的任何特定源。另外，在本說明中始終將各種功能和操作描述為由軟件代碼實施或?qū)е乱院喕f明。然而，所述【技術(shù)領域】中的技術(shù)人員應認識到，這種表達的意思是，所述功能是由處理器對所述代碼的執(zhí)行而得到的。
[0151]通過這個描述將顯而易見，本發(fā)明的各方面可至少部分地具體化于軟件中。也就是說，可在計算機系統(tǒng)或其它數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中響應于其處理器執(zhí)行機器可讀媒體中含有的指令序列來實現(xiàn)所述技術(shù)。
[0152]機器可讀媒體包含以可由機器(例如，計算機、網(wǎng)絡裝置、個人數(shù)字助理、計算機、數(shù)據(jù)處理器、制作工具、任何具有一組一個或多個處理器的裝置等)存取的形式提供(也就是，存儲及/或傳輸)信息的任一機構(gòu)。機器可讀媒體可用于存儲軟件及數(shù)據(jù)，所述軟件及數(shù)據(jù)當由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行時將致使所述系統(tǒng)實施本發(fā)明的各種方法。可將這個可執(zhí)行軟件及/或數(shù)據(jù)的各部分存儲在各種地方。例如，機器可讀媒體包含:可記錄/不可記錄媒體(例如，只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、磁盤存儲媒體、光學存儲媒體、閃存存儲裝置、非易失性存儲器、高速緩存器、遠程存儲裝置等)以及電、光學、聲學或其它形式的傳播信號(例如，載波、紅外線信號、數(shù)字信號等)等。在前述說明中，已參照本發(fā)明的特定例示性實施例描述了本發(fā)明。顯而易見，可在不背離所附權(quán)利要求書中所列出的本發(fā)明更廣泛精神和范圍的情況下對本發(fā)明做出各種修改。因此，應將所述說明和圖示視為圖解說明的意義而不是限定性意義。
【權(quán)利要求】
1.一種通信系統(tǒng)，其包含: 第一全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)，其適于根據(jù)第一規(guī)范操作且包括第一多個人造衛(wèi)星(SV)，其中所述第一多個SV適于通過第一多個唯一對應識別(ID)來識別；及 第二 GNSS，其不同于所述第一 GNSS，適于根據(jù)不同于所述第一規(guī)范的第二規(guī)范操作且包括不同于所述第一多個SV的第二多個SV，其中所述第二多個SV適于通過不同于所述第一多個唯一對應ID的第二多個唯一對應識別(ID)來識別； 處理器，其適于接收并響應于所述第一多個唯一對應ID識別從所述第一多個SV所傳輸?shù)牡谝欢鄠€對應信號，適于接收與所述第二 GNSS相關(guān)的輔助數(shù)據(jù)，其中與所述第二 GNSS相關(guān)的所述輔助數(shù)據(jù)包含以時間偏移參數(shù)來表示的第二 GNSS時間，用于使用所述第二GNSS時間接收并識別從所述第二多個SV所傳輸?shù)牡诙鄠€對應信號，且適于響應于接收和識別所述第一多個對應信號及所述第二多個對應信號確定位置定位信息。
2.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其進一步包含: 移動臺，其適于與所述處理器通信且適于響應于接收所述位置定位信息識別所述移動臺的位置。
3.如權(quán)利要求2所述的通信系統(tǒng)，其中所述處理器位于所述移動臺及定位服務器中的至少一者內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的通信系統(tǒng)，其進一步包含: 測量位置請求消息 ，其被從所述定位服務器傳輸?shù)剿鲆苿优_。
5.如權(quán)利要求4所述的通信系統(tǒng)，其中所述測量位置請求消息進一步包含: 表不用于所述第一 GNSS的定位方法的第一信息；及 表示用于所述第二 GNSS的定位方法并對應于用于所述第一 GNSS的所述定位方法的第二信息。
6.如權(quán)利要求5所述的通信系統(tǒng)，其中所述測量位置請求消息進一步包含: 表示用于所述第一 GNSS的輔助數(shù)據(jù)的第一信息；及 表示用于所述第二 GNSS的輔助數(shù)據(jù)并對應于用于所述第一 GNSS的所述輔助數(shù)據(jù)的第二信息。
7.如權(quán)利要求6所述的通信系統(tǒng)，其中表示用于所述第一GNSS的輔助數(shù)據(jù)的所述第一信息及表示用于所述第二 GNSS的輔助數(shù)據(jù)的所述第二信息中的每一者進一步包含以下要素中的一者或多者: 差分校正、導航模型、年歷、獲取輔助及實時完整性。
8.如權(quán)利要求2所述的通信系統(tǒng)，其進一步包含: 測量位置響應消息，其被從所述移動臺傳輸?shù)剿龆ㄎ环掌鳌?br> 9.如權(quán)利要求8所述的通信系統(tǒng)，其中所述測量位置響應消息進一步包含: 表不用于所述第一 GNSS的測量信息的第一信息；及 表示用于所述第二 GNSS的測量信息并對應于用于所述第一 GNSS的所述測量信息的第二信息。
10.如權(quán)利要求9所述的通信系統(tǒng)，其中表示用于所述第一GNSS的測量信息的所述第一信息及表示用于所述第二 GNSS的測量信息的所述第二信息中的每一者進一步包含以下要素中的一者或多者:幀數(shù)量、全球定位衛(wèi)星(GPS)星期時間(TOW)及測量參數(shù)。
11.如權(quán)利要求10所述的通信系統(tǒng)，其中所述測量參數(shù)進一步包含以下要素中的一者或多者: SV ID、C/X、多普勒、完整碼片、部分碼片、多路徑指示符及RMS偽距誤差。
12.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其中所述第一GNSS及所述第二 GNSS進一步分別包含: 全球定位衛(wèi)星(GPS)系統(tǒng)及伽利略衛(wèi)星系統(tǒng)。
13.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其中所述第一多個對應信號及所述第二多個對應信號各自進一步包含: 時間相依輔助數(shù)據(jù)，其中用于所述第二多個對應信號的所述時間相依輔助數(shù)據(jù)適于轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜谒龅谝欢鄠€對應信號的所述時間相依輔助數(shù)據(jù)。
14.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其中所述第一多個對應信號及所述第二多個對應信號各自進一步包含: 時間相依輔助數(shù)據(jù)，其中將用于所述第二多個對應信號的所述時間相依輔助數(shù)據(jù)與偏移組合，所述偏移表示從用于所述第一多個對應信號的所述時間相依輔助數(shù)據(jù)到用于所述第二多個對應信號的所述時間相依輔助數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。
15.—種設備,其包含: 處理器，其適于:` 接收并響應于與第一多個人造衛(wèi)星(SV)相關(guān)聯(lián)的第一多個唯一對應ID識別從所述第一多個SV所傳輸?shù)牡谝欢鄠€對應信號，所述第一多個SV與適于根據(jù)第一規(guī)范操作的第一導航衛(wèi)星系統(tǒng)(NSS)相關(guān)聯(lián)； 接收與第二 GNSS相關(guān)的輔助數(shù)據(jù)，其中與所述第二 GNSS相關(guān)的所述輔助數(shù)據(jù)包含以時間偏移參數(shù)來表示的第二 GNSS時間， 使用所述第二 GNSS時間接收并識別從第二多個SV所傳輸?shù)牡诙鄠€對應信號，所述第二多個SV與適于根據(jù)第二規(guī)范操作的所述第二 GNSS相關(guān)聯(lián)；及 響應于接收和識別所述第一多個對應信號及所述第二多個對應信號確定位置定位信肩、O
16.如權(quán)利要求15所述的設備，其中所述處理器位于移動臺及定位服務器中的至少一者內(nèi)。
17.如權(quán)利要求16所述的設備，其進一步包含: 測量位置請求消息，其被從所述定位服務器傳輸?shù)剿鲆苿优_。
18.如權(quán)利要求17所述的設備，其中所述測量位置請求消息進一步包含: 表不用于所述第一 NSS的定位方法的第一信息；及 表示用于所述第二 NSS的定位方法并對應于用于所述第一 NSS的所述定位方法的第二信息。
19.如權(quán)利要求17所述的設備，其中所述測量位置請求消息進一步包含: 表示用于所述第一 NSS的輔助數(shù)據(jù)的第一信息 '及 表示用于所述第二 NSS的輔助數(shù)據(jù)并對應于用于所述第一 NSS的所述輔助數(shù)據(jù)的第二信息。
20.如權(quán)利要求19所述的設備，其中表示用于所述第一NSS的輔助數(shù)據(jù)的所述第一信息及表示用于所述第二 NSS的輔助數(shù)據(jù)的所述第二信息中的每一者進一步包含以下要素中的一者或多者: 差分校正、導航模型、年歷、獲取輔助及實時完整性。
21.如權(quán)利要求16所述的設備，其進一步包含: 測量位置響應消息，其被從所述移動臺傳輸?shù)剿龆ㄎ环掌鳌?br> 22.如權(quán)利要求21所述的設備，其中所述測量位置響應消息進一步包含: 表不用于所述第一 NSS的測量信息的第一信息；及 表示用于所述第二 NSS的測量信息并對應于用于所述第一 NSS的所述測量信息的第二信息。
23.如權(quán)利要求22所述的設備，其中表示用于所述第一NSS的測量信息的所述第一信息及表示用于所述第二 NSS的測量信息的所述第二信息中的每一者進一步包含以下要素中的一者或多者: 幀數(shù)量、全球定位衛(wèi)星(GPS)星期時間(TOW)及測量參數(shù)。
24.如權(quán)利要求23所述 的設備，其中所述測量參數(shù)進一步包含以下要素中的一者或多者: SV ID、C/X、多普勒、完整碼片、部分碼片、多路徑指示符及RMS偽距誤差。
25.如權(quán)利要求15所述的設備，其中所述第一NSS及所述第二 NSS進一步分別地包含: 全球定位衛(wèi)星(GPS)系統(tǒng)及伽利略衛(wèi)星系統(tǒng)。
26.如權(quán)利要求15所述的設備，其中所述第一多個對應信號及所述第二多個對應信號各自進一步包含: 時間相依輔助數(shù)據(jù)，其中用于所述第二多個對應信號的所述時間相依輔助數(shù)據(jù)適于轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜谒龅谝欢鄠€對應信號的所述時間相依輔助數(shù)據(jù)。
27.如權(quán)利要求15所述的設備，其中所述第一多個對應信號及所述第二多個對應信號各自進一步包含: 時間相依輔助數(shù)據(jù)，其中將用于所述第二多個對應信號的所述時間相依輔助數(shù)據(jù)與偏移組合，所述偏移表示從用于所述第一多個對應信號的所述時間相依輔助數(shù)據(jù)到用于所述第二多個對應信號的所述時間相依輔助數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。
28.—種方法,其包含: 接收并響應于與第一多個人造衛(wèi)星(SV)相關(guān)聯(lián)的第一多個唯一對應ID識別從所述第一多個SV所傳輸?shù)牡谝欢鄠€對應信號，所述第一多個SV與適于根據(jù)第一規(guī)范操作的第一導航衛(wèi)星系統(tǒng)(NSS)相關(guān)聯(lián)； 接收與所述第二 GNSS相關(guān)的輔助數(shù)據(jù)，其中與所述第二 GNSS相關(guān)的所述輔助數(shù)據(jù)包含以時間偏移參數(shù)來表示的第二 GNSS時間， 使用所述第二 GNSS時間接收并識別從第二多個SV所傳輸?shù)牡诙鄠€對應信號，所述第二多個SV與適于根據(jù)第二規(guī)范操作的所述第二 GNSS相關(guān)聯(lián)；及 響應于接收和識別所述第一多個對應信號及所述第二多個對應信號來確定位置定位信息。
29.—種在通信系統(tǒng)中的定位服務器與移動臺之間傳送的信號接口協(xié)議，其包含:測量位置請求消息，其被從所述定位服務器傳輸?shù)剿鲆苿优_，其進一步包含: 表不用于第一導航衛(wèi)星系統(tǒng)(NSS)的定位方法的第一方法信息； 表示用于第二 NSS的定位方法并對應于用于所述第一 NSS的所述定位方法的第二方法信息； 表示用于所述第一 NSS的輔助數(shù)據(jù)的第一輔助信息 '及 表示用于所述第二 NSS的輔助數(shù)據(jù)并對應于用于所述第一 NSS的所述輔助數(shù)據(jù)的第二輔助信息。
30.如權(quán)利要求29所述的信號接口協(xié)議，其進一步包含: 測量位置響應消息， 其被從所述移動臺傳輸?shù)剿龆ㄎ环掌?，其進一步包含: 表不用于所述第一 NSS的測量信息的第一測量信息；及 表示用于所述第二 NSS的測量信息并對應于用于所述第一 NSS的所述測量信息的第二測量信息。
31.如權(quán)利要求29所述的信號接口協(xié)議，其中表示用于所述第一NSS的輔助數(shù)據(jù)的所述第一輔助信息及表示用于所述第二 NSS的輔助數(shù)據(jù)的所述第二輔助信息中的每一者進一步包含以下要素中的一者或多者: 差分校正、導航模型、年歷、獲取輔助及實時完整性。
32.如權(quán)利要求30所述的信號接口協(xié)議，其中表示用于所述第一NSS的測量信息的所述第一測量信息及表示用于所述第二 NSS的測量信息的所述第二測量信息中的每一者進一步包含以下要素中的一者或多者: 幀數(shù)量、全球定位衛(wèi)星(GPS)星期時間(TOW)及測量參數(shù)。
33.如權(quán)利要求32所述的信號接口協(xié)議，其中所述測量參數(shù)進一步包含以下要素中的一者或多者: SV ID、C/X、多普勒、完整碼片、部分碼片、多路徑指示符及RMS偽距誤差。
34.如權(quán)利要求29所述的信號接口協(xié)議，其中所述第一NSS及所述第二 NSS進一步分別地包含: 全球定位衛(wèi)星(GPS)系統(tǒng)及伽利略衛(wèi)星系統(tǒng)。
35.如權(quán)利要求29所述的信號接口協(xié)議，其進一步包含: 時間偏移，其表示從用于所述第一 NSS的時間相依輔助數(shù)據(jù)到用于所述第二 NSS的時間相依輔助數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。
36.一種在通信系統(tǒng)中的定位服務器與移動臺之間傳送的信號接口協(xié)議，其包含: 測量位置響應消息，其被從所述移動臺傳輸?shù)剿龆ㄎ环掌?，其進一步包含: 表不用于第一 NSS的測量信息的第一測量信息；及 表示用于第二 NSS的測量信息并對應于用于所述第一 NSS的所述測量信息的第二測量信息。
37.如權(quán)利要求36所述的信號接口協(xié)議，其進一步包含: 測量位置請求消息，其被從所述定位服務器傳輸?shù)剿鲆苿优_，其進一步包含: 表不用于第一導航衛(wèi)星系統(tǒng)(NSS)的定位方法的第一方法信息； 表示用于第二 NSS的定位方法并對應于用于所述第一 NSS的所述定位方法的第二方法信息；表示用于所述第一 NSS的輔助數(shù)據(jù)的第一輔助信息；及 表示用于所述第二 NSS的輔助數(shù)據(jù)并對應于用于所述第一 NSS的所述輔助數(shù)據(jù)的第二輔助 信息。
【文檔編號】G01S19/33GK103713301SQ201310181022
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2007年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2006年1月10日
【發(fā)明者】斯文·菲舍爾, 彼得·加爾 申請人:高通股份有限公司