輔助全球定位系統中創建獲取輔助信息的方法
2023-10-04 03:18:59 2
專利名稱：輔助全球定位系統中創建獲取輔助信息的方法
技術領域：
本發明一般涉及輔助全球定位系統(AGPS)，尤其涉及一種用於創建在AGPS中終端位置確定所需的GPS獲取輔助信息(此後稱作「AA數據」)。
背景技術：
使用GPS衛星的位置確定技術已經廣泛應用於各種領域，尤其在汽車和輪船導航系統以及移動通信終端的位置測量領域中。為了使用GPS衛星來測量位置，在需要測量其位置的目標設備中，例如在汽車和輪船導航系統以及移動通信終端中安裝GPS接收器，並且所述GPS接收器持續地從GPS衛星接收GPS信號。然而，這樣的操作消耗了很多能量。尤其是，由於移動終端使用電量有限的電池，因而由於GPS接收器的功率消耗使得可以通話的時間量減少。
為了解決這一問題，已經建議可以只在需要測量位置時才允許其GPS接收器工作。儘管該方法減少了終端電池的電量消耗，但是GPS接收器需要花費長時間來獲取位置測量所需的GPS衛星信號。
因此，為了解決有關在終端中的GPS接收器的功率消耗以及GPS衛星信號獲取所花時間量的問題，已經使用AGPS。AGPS向終端提供用於GPS信號獲取的AA數據，從而允許GPS接收器使用所提供的AA數據更快獲取GPS信號。
此後，將參考圖1來描述在一般AGPS中確定終端位置的過程，圖1是一般AGPS的框圖，圖2是圖解說明在一般AGPS中終端位置確定過程的流程圖。
參考圖1，AGPS包括移動通信終端10、GPS衛星20、移動通信網絡30、定位伺服器40、和參考站GPS接收器50。
移動通信終端(此後，稱作「終端」)10具有內置GPS接收器，從GPS衛星20接收GPS信號，並通過移動通信網絡30連接到定位伺服器40。在同步碼分多址(CDMA)系統的情況中，移動通信網絡30可以包括基站32、基站控制器34、和移動交換中心36。通過執行與基站32的無線通信，終端10通過基站控制器34和移動交換中心36連接到定位伺服器40。在異步寬帶碼分多址(WCDMA)系統的情況中，移動通信網絡30可以包括節點B和無線網絡控制器(RNC)，並且終端10可以執行與節點B的無線通信並通過RNC連接到定位伺服器40。圖1示出了同步CDMA系統。
定位伺服器40具有安裝其上的參考站GPS接收器50並通過參考站GPS接收器50接收GPS衛星信息。
參考圖2，在步驟102，終端10向定位伺服器40發送終端定位請求。在某些情況下，該終端定位請求可以在定位伺服器40中產生。在步驟104，在發送了所述終端定位請求之後，終端10通過移動通信網絡30向定位伺服器40發送用於進行GPS衛星信號獲取的AA數據請求。GPS衛星信號是通過為每個使用擴頻的衛星用固有的偽噪聲碼(也稱作Gold碼)在50Hz調製導航數據、加載該擴頻導航數據到大約1.5GHz的載波信號上，然後使用二進位相移鍵控(BPSK)來調製得到的信號而獲取的。因此，為了使終端10獲取到GPS衛星信號，每個衛星的固有偽噪聲碼和1.5GHz的載波信號必須從GPS接收器接收的GPS信號中移除。終端10為進行這種移除所需的信息稱作AA數據。該AA數據包括終端10可以觀察到的GPS PRN(偽隨機數)、應用時間(TOA)、偽距離信息和GPS衛星20的偽距離搜索範圍信息、以及Doppler(都卜勒)頻率信息和GPS衛星20的Doppler搜索範圍信息。
定位伺服器40在步驟106響應於來自終端10的AA數據請求，使用GPS衛星信息創建所述AA數據。換句話說，定位伺服器40使用基站信息來估計終端10的初始假定位置並確定TOA。然後定位伺服器40計算GPS衛星20的偽距離信息SV_CODE_PH，其可以由終端10在TOA的初始假設位置來接收，設定偽距離搜索範圍SV_CODE_PH_WIN，計算GPS衛星20的Doppler信息DOPPLERO，並設定Doppler搜索範圍DOPPLER_WIN。而且，定位伺服器40使用所計算的SV_CODE_PH、SV_CODE_PH_WIN、DOPPLERO和DOPPLER_WIN來創建AA數據。
在步驟108，定位伺服器40向終端10提供所創建的AA數據。在步驟110，終端10使用AA數據來獲取GPS衛星信號並測量GPS衛星20的偽距離信息。將參考圖3來描述終端10使用AA數據獲取GPS衛星信號的方法。
在測量了GPS衛星20的偽距離信息之後，在步驟112，終端10向定位伺服器40提供所測量的GPS衛星20的偽距離信息。在步驟114，定位伺服器40使用從終端10提供的GPS衛星20的偽距離信息來計算終端10的位置。然後，在步驟116，定位伺服器40向終端10提供所計算的終端10的位置信息。在步驟114的終端10的位置的計算可以由定位伺服器40承擔，或者，如果定位伺服器40提供衛星軌道信息(「星曆表」)，則該計算可以由終端10來執行。
然而，在上面的終端10中的定位過程中，如果在基站32有一個中繼器，則產生中繼延遲(repeater delay)。因此，終端10的實際SV_CODE_PH和DOPPLERO超過所述AA數據的SV_CODE_PH_WIN和DOPPLER_WIN。如果終端10的實際SV_CODE_PH和DOPPLERO超過所述AA數據的SV_CODE_PH_WIN和DOPPLER_WIN，則終端10不能獲取該GPS衛星信號。
圖3示出了偽距離信息SV_CODE_PH、偽距離搜索範圍SV_CODE_PHWIN、Doppler信息DOPPLERO、和Doppler搜索範圍DOPPLER_WIN，根據現有技術，所有信息都包括在AA數據中。將參考圖3來描述終端10使用定位伺服器40提供的AA數據來獲取GPS衛星信號的過程。
參考圖3，終端10基於定位伺服器40提供的AA數據在整個代碼搜索範圍內使用偽距離信息在SV_CODE_PH周圍搜索SV_CODE_PH_WIN，並在整個Doppler搜索範圍內使用Doppler信息在DOPPLERO周圍搜索DOPPLER_WIN。換句話說，由於終端10搜索對應AA數據的一個代碼和Doppler搜索範圍160，而不是搜索整個代碼和Doppler搜索範圍，因此可以快速執行搜索。如果終端10的實際代碼和Doppler信息落入對應AA數據的代碼的預定範圍150和Doppler搜索範圍160之內，則終端10可以獲取GPS衛星信號。
然而，如果由於中繼延時終端10的實際代碼和Doppler信息落入對應AA數據的代碼和Doppler範圍160之外的範圍155之內，則終端10不能獲取GPS衛星信號。如果終端10不能獲取GPS衛星信號，則也不能計算終端10的位置。
圖4A和4B示出了根據現有技術的偽距離信息和偽距離搜索範圍，其中終端10的實際代碼和Doppler信息超出了對應AA數據的代碼和Doppler搜索範圍160。
在圖4A和4B，SV_CODE_PH表示由定位伺服器40計算的偽距離信息，SV_CODE_PH_WIN表示設置於所計算的SV_CODE_PH周圍的偽距離搜索範圍，和DELAY表示GPS衛星20的偽距離的位置，其已由終端10測量並被存在於基站32的中繼器所引入的中繼延時所延遲。如圖4A所示，如果由終端10測量的GPS衛星20的偽距離超出所設置的SV_CODE_PH_WIN，則終端10不能獲取GPS衛星信號，並且不能獲取其位置。
通常，為了解決該問題，終端10移動AA數據的TOA來進行GPS信號獲取，或者設置SV_CODE_PH_WIN和DOPPLER_WIN來覆蓋一個更大範圍。
圖4B示出了終端10移動AA數據的TOA來進行GPS信號獲取的一個例子。在圖4B，示出了移動到右邊的SV_CODE_PH和設置於所移動的SV_CODE_PH周圍的SV_CODE_PH_WIN。這樣，如果SV_CODE_PH被移動並且SV_CODE_PH_WIN被設置於所移動的SV_CODE_PH周圍，則終端10獲取到GPS衛星信號所需的首先選定時間(此後，稱作「TTFF」)就隨著SV_CODE_PH偏移量而增加。而且，通常，TOA是沒有考慮終端時鐘的偏差來進行偏移的，這是由服務基站的中繼延遲所引起的。因此，即使當TOA被偏移時，終端10也經常不能獲取GPS衛星信號。
而且，當SV_CODE_PH_WIN和DOPPLER_WIN被設定為覆蓋一個更大範圍時，所述TTFF增加並且通常終端10還是不能獲取GPS衛星信號。
總之，根據現有技術，如果在AGPS中由於中繼延遲的產生而使得偏差包括在終端時鐘的誤差中，則在由終端10接收的GPS衛星信號與在TOA的AA數據的SV_CODE_PH和DOPPLERO之間產生大的偏差。因而，當終端10應用所述AA數據來進行GPS衛星信號獲取時，由終端10接收的GPS衛星信號超出SV_CODE_PH_WIN和DOPPLER_WIN，從而導致不能獲取GPS衛星信號。因此，不能測量終端10的位置。
發明內容
因此，本發明的一個目的是提供一種用於在AGPS中創建基於中繼延遲的AA數據的方法。
本發明的另一個目的是提供一種在AGPS中能夠使終端使用基於中繼延遲的AA數據精確地獲取GPS衛星信號的方法。
本發明的再一個目的是提供一種在AGPS中解決由於GPS衛星信號獲取失敗而不能測量終端位置的問題的方法。
為了實現上述或其它目的，提供了一種用於在輔助全球定位系統(AGPS)中創建用於獲取全球定位系統(GPS)信號的獲取輔助信息的方法。該方法包括步驟接收包括在其位置將要被測量的終端的移動通信網絡中的中繼信息；響應於來自終端的用於進行GPS信號獲取的獲取輔助信息請求，確定由存在於所述終端和基站之間的中繼所引入的中繼延遲，所述基站使用所述中繼信息與所述終端同步；和基於所述中繼延遲創建用於獲取終端的GPS信號的獲取輔助信息。所述中繼信息可以從外部中繼信息資料庫接收。
通過下述結合附圖的詳細描述，本發明的上面和其它的目的，特徵和優點將變得更為明顯，其中圖1是一般AGPS的框圖；圖2是圖解說明根據現有技術使用AA數據的終端定位過程的流程圖；圖3示出了包括偽距離信息、偽距離搜索範圍、Doppler信息、和Doppler搜索範圍的圖，所有這些包含在根據現有技術的AA數據中；圖4A和4B示出了根據現有技術的偽距離信息和偽距離搜索範圍的圖表；圖5是圖解說明根據本發明實施例使用AA數據的終端定位過程的流程表；圖6是圖解說明根據本發明實施例的創建AA數據的過程的流程圖；圖7示出了根據本發明實施例的、偽距離信息和偽距離搜索範圍的圖表，兩者都是基於中繼延遲的；和圖8示出了根據本發明實施例的、包括Doppler信息、Doppler搜索範圍、偽距離信息、和偽距離搜索範圍的曲線圖，這些信息都是基於中繼延遲的。
具體實施例方式
現在參考附圖來具體描述本發明的優選實施例。在圖中，相同或相似元件用相同的參考標記來表示，即使它們在不同的附圖中描述。在下述描述中，為了簡明，省略了對包含於此的已知功能和結構的詳細描述。
圖5是圖解說明根據本發明實施例的、使用AA數據的終端定位過程的流程圖，圖6是圖解說明根據本發明實施例的、用於創建AA數據的過程的流程圖。將參考圖5和6來描述根據本發明實施例的用於創建基於中繼延遲的AA數據的方法以及使用該方法的終端定位過程。
參考圖5，在步驟202，終端100發送終端定位請求到定位伺服器400。在某些情況下，該終端定位請求可以在定位伺服器400中產生。在步驟204，終端100通過移動通信網絡向定位伺服器400發送用於GPS衛星信號獲取的AA數據請求。GPS衛星信號是通過使用擴頻用對於每個衛星的固有偽噪聲碼(也稱作Gold碼)調製50Hz的導航數據、將該擴頻的導航數據加載到大約1.5GHz的載波信號上，然後使用二進位相移鍵控(BPSK)來調製所得到的信號而獲取的。因此，為了使終端100獲取GPS衛星信號，每個衛星的固有偽噪聲碼和1.5GHz的載波信號必須從GPS接收器接收的GPS信號中移除。終端100為進行這種移除所需的信息稱作AA數據。該AA數據包括終端100可觀察到的GPS PRN、應用時間(time of application，TOA)、GPS衛星的偽距離信息和偽距離搜索範圍信息、以及GPS衛星的Doppler頻率信息和Doppler搜索範圍。
響應來自終端100的AA數據請求，在步驟206，定位伺服器400使用GPS衛星信息和中繼延遲信息來創建基於中繼延遲的AA數據。將參考圖6來描述定位伺服器400創建基於中繼延遲的AA數據的方法。
在步驟208，定位伺服器400創建基於中繼延遲的AA數據並接著將所創建的AA數據提供給終端100。在步驟210，終端100使用基於中繼延遲的AA數據獲取GPS衛星信號，並使用所獲取的GPS衛星信號來測量GPS衛星的偽距離信息。此外，在步驟212，終端100將所測量的GPS衛星的偽距離信息提供給定位伺服器400。在步驟214，定位伺服器400使用所述GPS衛星的偽距離信息來計算當前終端100的位置，所述偽距離信息是從終端100提供的。然後，在步驟216，定位伺服器400將所計算的位置信息提供給終端100。
換句話說，根據本發明的實施例，即使當實際代碼和Doppler信息被中繼延遲所延遲，終端100也可以使用在定位伺服器400中創建的基於中繼延遲的AA數據來獲取GPS衛星信號。
參考圖6，在步驟302，定位伺服器400確定是否從終端100接收到AA數據請求。如果從終端100接收到AA數據請求，則定位伺服器400繼續到步驟304，在步驟304它接收有關中繼器的信息；例如中繼器的位置，其存在於連接於定位伺服器400的移動通信網絡中。而且，可以接收通過分析終端100可測量的基站信號估計的包括中繼器位置的中繼信息。定位伺服器400接收該中繼信息並接著在步驟306確定中繼延遲信息是否有效。例如，如果定位伺服器從中繼信息資料庫或通過分析基站信號成功接收所述中繼信息，則它就確定所述中繼延遲信息有效。然而，如果中繼信息沒有正常從中繼信息資料庫中讀取或者不能通過分析基站信號估計出，則定位伺服器400確定該中繼延遲信息無效。
如果中繼延遲信息無效，則定位伺服器400繼續到步驟308，在步驟308它在創建AA數據期間將所考慮的中繼延遲設定為0。
相反，如果中繼延遲信息有效，則定位伺服器400繼續到步驟310，在步驟310它確定是否使用有關相鄰基站的中繼器的信息。換句話說，定位伺服器400確定是否只使用服務基站的中繼延遲信息，還是使用與服務基站一起的相鄰基站的中繼延遲信息。所述服務基站的中繼延遲信息代表在『由終端在初始假定的終端位置接收的在服務基站信號和相鄰基站信號之間的估計到達時間差』與『由終端實際接收的服務基站信號和相鄰基站信號之間的測量到達時間差』之間的差值。相鄰基站的中繼延遲信息代表『服務基站的中繼延遲信息』的和以及在『由終端在初始假定的終端位置接收的在服務基站信號和相鄰基站信號之間的估計到達時間差』與『由終端實際接收的服務基站信號和相鄰基站信號之間的測量到達時間差』之間的差值。如果不存在服務基站的中繼延遲信息，則相鄰基站的中繼延遲就是在『由終端實際接收的服務基站信號和相鄰基站信號之間的測量到達時間差』和『在服務基站信號和相鄰基站信號之間的估計到達時間差』之間的差值。
作為確定的結果，如果定位伺服器400確定只使用服務基站的中繼延遲信息，則它繼續到步驟312，在步驟312它設定中繼延遲(此後，稱作「DELAY」)作為服務基站的中繼延遲。
然而，作為確定的結果，如果定位伺服器400確定使用服務基站和相鄰基站兩者的中繼延遲信息，則它繼續到步驟314，在步驟314設定DELAY為在包括服務基站和相鄰基站的所有基站的中繼延遲中的最大值。
在如上述那樣設定了DELAY之後，定位伺服器400在步驟316基於該DELAY創建AA數據。換句話說，在定位伺服器400確定當終端100獲取GPS衛星信號時所使用的AA數據的TOA之後，它通過基於在TOA中的DELAY計算GPS衛星的偽距離和GPS衛星的Doppler信息，並設定為偽距離的搜索範圍的偽距離搜索範圍和為Doppler信息的搜索範圍的Doppler搜索範圍來創建AA數據。
此後，將對定位伺服器400基於DELAY計算GPS衛星的偽距離和GPS衛星的Doppler信息並設定偽距離搜索範圍和Doppler搜索範圍的過程進行詳細描述。
首先，描述定位伺服器400基於DELAY計算GPS衛星的偽距離並設定偽距離搜索範圍的過程。定位伺服器400使用基站信息來估計終端100的初始假定位置。雖然有多種方法可以估計終端的初始假定位置，但是定位伺服器400優選地使用基站信息。例如，定位伺服器400使用與終端100時鐘同步的服務基站的扇區中心信息來估計終端100的初始假定位置。定位伺服器400基於到與終端100時鐘同步的基站的單向延遲來確定TOA。一旦定位伺服器400估計出終端100的初始假定位置並確定出TOA，則它使用由參考站GPS接收器接收的GPS衛星信息來計算GPS衛星坐標。而且，定位伺服器400使用下述方程1來計算GPS衛星的偽距離，其可以由終端100在初始假定的終端100的位置中的TOA接收到， 其中xk，yk和xz代表用戶的位置(即，表示終端位置的值)，c代表光速，Δtu代表終端的參考時間，Δts代表衛星的參考時間，和(Δtu-Δts)代表終端GPS接收器時鐘的偏差值。
然而，由於所計算的GPS偽距離包括誤差，所以定位伺服器400從GPS偽距離中計算SV_CODE_PH並確定偽距離搜索範圍SV_CODE_PH_WIN。
定位伺服器400可以根據下面的方程2來計算SV_CODE_PH，SV_CODE_PH=quotient[{floor(c1000)}1023](2)]]>其中1000是選擇用於計算SV_CODE_PH的常量，其單位為毫秒(1/100秒)，因為GPS PRN碼的周期是每1毫秒1023碼片。這裡，1023是一個GPSPRN代碼。方程2是用於計算在1毫秒的GPS代碼周期內在應用時間(TOA)接收哪一個SV_CODE_PH(1023個碼片周期)。
在方程(2)中，ρ代表GPS偽距離，c代表光速，floor代表捨棄某一值的整數部分而取其小數部分的函數，和quotient代表取某一值的整數部分的函數。使用方程2計算的SV_CODE_PH具有一個GPS偽噪聲碼並具有大約300m單位的範圍。無論何時在服務基站的扇區中心之間的基線增加1km，SV_CODE_PH就增加最大為大約3.3個碼片。例如，如果基線是5km，則在服務基站的扇區中心的SV_CODE_PH和在距離服務基站扇區中心5km的位置的SV_CODE_PH之間產生大約16.7的碼片差值。基於這一原理，由於基站的時鐘同步誤差和測量誤差，SV_CODE_PH不能等於實際的SV_CODE_PH。這樣，定位伺服器400設定SV_CODE_PH的偽距離搜索範圍SV_CODE_PH_WIN。
定位伺服器400使用方程3設定SV_CODE_PH_WIN。
SV_CODE_PH_WIN＝2{終端位置誤差×cos(衛星高度)+界限} ...(3)在方程(3)中，『終端位置誤差』表示在定位伺服器400錯誤地估計終端100的初始位置時終端100的位置誤差。例如，當終端100的初始位置誤差是1km時，優選地『終端位置誤差』可以最大到達3.3碼片。在方程(3)中，由於『終端位置誤差』根據衛星的高度具有不同的影響，所以用『cos(衛星高度)』來乘『終端位置誤差』。此外，『界限』代表了相應於衛星的移動在SV_CODE_PH_WIN中的變化。
接著，描述定位伺服器400基於DELAY計算GPS衛星的Doppler信息並設定Doppler搜索範圍的過程。定位伺服器400計算GPS衛星在初始假定的終端100的位置的TOA時的Doppler信息。該GPS衛星的Doppler信息可以使用GPS衛星的速度向量和終端100的速度向量來計算。由於終端100的速度相對低，因此，在短時間周期內由終端100速度引起的Doppler信息的變化不明顯。假設GPS衛星的三維速度向量是(Vx，Vy，Vz)，GPS衛星的位置為(X，Y，Z)，並且終端100的初始假定位置為(x，y，z)，則在終端100的初始位置的Doppler信息可以根據下面的方程4來計算出Doppler＝-(f/c)*{Vx*(X-x)+Vy*(Y-y)+Vz*(Z-z)}/(衛星與終端間的距離).........(4)在方程(4)中，『f』代表發射頻率並等於1575.42MHz，『c』代表光速。
然而，由於所計算的在終端100初始位置的Doppler信息包括誤差，因此定位伺服器400使用終端100的初始位置中的Doppler信息來計算DOPPLERO並設定Doppler搜索範圍DOPPLER_WIN。在定位伺服器400中，DOPPLERO可以如下面根據方程5來計算如果Doppler＞0，DOPPLERO＝floor(Doppler/2.5)否則，DOPPLERO＝4096-floor(abs(Doppler)/2.5)...........(5)在方程(5)中，abs是取數的絕對值的函數。
然而，由於所計算的DOPPLERO由於誤差而不正確，定位伺服器400設定Doppler搜索範圍DOPPLER_WIN。
定位伺服器400可以根據下面的方程6來設定DOPPLER_WINDOPPLER_WIN＝2{終端位置誤差×sin(衛星高度)+界限} ...........(6)在方程(6)中，『終端位置誤差』代表在終端100的初始假定位置的誤差。例如，當終端100的初始位置誤差為1km時，最好『終端位置誤差』最大達到1Hz。而且，由於『終端位置誤差』根據衛星的高度有不同的影響，因此『終端位置誤差』要乘以『sin(衛星高度)』。此外，『界限』代表相應於衛星移動DOPPLER_WIN的變化。
在計算SV_CODE_PH並設定SV_CODE_PH_WIN之後，定位伺服器400確定SV_CODE_PH、SV_CODE_PH_WIN、DOPPLERO、和DOPPLER_WIN，所有這些都是基於DELAY。
當DELAY是0時，SV_CODE_PH、SV_CODE_PH_WIN、DOPPLERO和DOPPLER_WIN被設定為根據傳統方法計算的值。
當發生服務基站或相鄰基站的中繼延遲(DELAY)時，SV_CODE_PH、SV_CODE_PH_WIN、DOPPLERO和DOPPLER_WIN如下面那樣來確定。
SV_CODE_PH＝計算的SV_CODE_PH+DELAY/2SV_CODE_PH_WIN＝DELAY+αDOPPLERO＝計算的DOPPLERO+DELAYDOPPLER_WIN＝DELAY/2+α在此，DELAY表示中繼延遲，α表示考慮了測量誤差的搜索範圍的界限。SV_CODE_PH、SV_CODE_PH_WIN、DOPPLERO和DOPPLER_WIN的單位是碼片，並且1碼片的單位為300m，其相應於1比特GPS衛星的偽噪聲碼。
圖7示出了根據本發明的一個實施例的基於DELAY的SV_CODE_PH和SV_CODE_PH_WIN。參考圖7，SV_CODE_PH被從TOA偏移DELAY/2，並且SV_CODE_PH_WIN被設定為具有在偏移的SV_CODE_PH周圍DELAY+α的範圍。這樣，即使當在終端100中測量的GPS衛星的偽距離被存在於基站中的中繼器延遲時，偽距離也落入所設定的SV_CODE_PH_WIN內。因此，終端100能夠獲取GPS衛星信號。
即使當GPS衛星的實際偽距離信息和GPS衛星的Doppler信息被中繼延遲所延時時，終端100也可以使用基於中繼延遲的AA數據來獲取GPS衛星信號。
此後，將參考附圖8來描述終端100使用基於中繼延遲的AA數據獲取GPS衛星信號的過程，其示出了根據本發明實施例的SV_CODE_PH、SV_CODE_PH_WIN、DOPPLERO和DOPPLER_WIN，所有的這些都是基於中繼延遲的。
參考圖8，終端100根據定位伺服器400提供的基於中繼延遲的AA數據來搜索偽距離信號和Doppler信息。換句話說，終端100搜索基於中繼延遲並處於整個代碼搜索範圍內SV_CODE_PH周圍的SV_CODE_PH_WIN來尋找偽距離信息。而且，終端100搜索基於中繼延遲並處於整個代碼搜索範圍內DOPPLERO周圍的DOPPLER_WIN來尋找Doppler信息。換句話說，終端100隻搜索在整個代碼和Doppler搜索範圍內的代碼和Doppler搜索範圍260，其相應於基於中繼延遲的AA數據。相應於基於中繼延遲的AA數據的代碼和Doppler搜索範圍260包括由中繼延遲延時了的終端100的實際代碼和Doppler信息區域255，以及沒有延遲計算的實際代碼和Doppler信息區域250，不同於傳統代碼和Doppler搜索範圍。這樣，當發生中繼延遲時，終端100可以使用基於中繼延遲的AA數據獲取GPS衛星信號。換句話說，根據本發明的實施例，終端100使用基於中繼延遲的AA數據可以更精確地並穩定地獲取GPS衛星信號。而且，終端100可以使用更精確的獲取GPS衛星信號精確地計算偽距離信息，從而提高終端位置計算的精確度。
如上所述，根據本發明，中繼延遲是使用有關中繼器的信息來確定的。Doppler信息、偽距離信息、Doppler搜索範圍、和偽距離搜索範圍都是根據中繼延遲來確定的，然後創建基於中繼延遲的AA數據。換句話說，根據本發明，終端時鐘的偏差範圍可以使用有關中繼器的信息來估計並使用所估計的終端時鐘偏差來創建更精確的AA數據。基於中繼延遲的AA數據能夠使得終端更精確地並穩定地獲取GPS衛星信號。而且，終端GPS衛星信號的精確穩定獲取能夠提高在AGPS中的終端位置計算的精確度。
雖然本發明已經參考其某些優選實施例進行了展示和描述，但是本領域的普通技術人員應該理解，在不脫離由所附權利要求書限定的本發明的精神和範圍的情況下，可以作出各種形式和細節上的變化。
權利要求
1.一種用於在輔助全球定位系統AGPS中創建用於獲取全球定位系統GPS信號的獲取輔助信息的方法，該方法包括以下步驟(a)響應來自所述終端的用於獲取GPS信號的獲取輔助信息的請求，接收包括在其位置將被測量的終端的移動通信網絡中的中繼信息；(b)使用所述中繼信息確定由存在於所述終端和與所述終端同步的基站之間的中繼器所引入的中繼延遲；和(c)基於所述中繼延遲創建用於獲取終端的GPS信號的獲取輔助信息。
2.根據權利要求1的方法，其中所述中繼信息包括存在於包括所述終端的移動通信網絡中的中繼器的位置信息，並且所述中繼信息是從外部中繼信息資料庫中接收的。
3.根據權利要求1的方法，其中所述中繼信息包括中繼器的位置信息，其是通過分析由所述終端可觀察到的基站信號來估計出的。
4.根據權利要求1的方法，其中步驟(b)包括步驟(b-1)確定來自所述中繼信息的中繼延遲信息是否有效；(b-2)如果在步驟(b-1)確定所述中繼延遲信息有效，則確定是只使用服務基站的中繼延遲信息還是既使用服務基站的中繼延遲信息又使用相鄰基站的中繼延遲信息；和(b-3)如果確定只使用服務基站的中繼延遲信息，則將服務基站的中繼延遲信息設定為所述中繼延遲，和如果確定既使用服務基站的中繼延遲信息又使用相鄰基站的中繼延遲信息，則將服務基站和相鄰基站的中繼延遲中的最大值設定為所述中繼延遲。
5.根據權利要求4的方法，其中所述服務基站的中繼延遲信息代表在i)由所述終端在初始假定的終端位置接收的服務基站信號和相鄰信號基站之間的估計到達時間差和ii)由所述終端實際接收的在服務基站信號和相鄰基站信號之間的測量到達時間差之間的差值。
6.根據權利要求4的方法，其中，如果存在服務基站的中繼延遲信息，則相鄰基站的中繼延遲信息代表i)服務基站的中繼延遲信息和ii)在由終端實際測量的服務基站信號和相鄰基站信號之間的測量到達時間差與在服務基站信號和相鄰基站信號之間的估計到達時間差之間的差值的和。
7.根據權利要求4的方法，進一步包括步驟如果所述中繼延遲信息無效，則就將所述中繼延遲信息設定為先前設置的初始值。
8.根據權利要求1的方法，其中步驟(c)包括以下步驟；(c-1)確定獲取輔助信息的應用時間以便終端能夠獲取GPS信號；和(c-2)通過基於在應用時間的中繼延遲確定GPS衛星的偽距離信息、GPS衛星的偽距離搜索範圍、GPS衛星的Doppler信息、和GPS衛星的Doppler搜索範圍來創建獲取輔助信息。
9.根據權利要求8的方法，其中在步驟(c-1)，估計終端的初始假定位置，並使用從終端到與終端時鐘同步的基站的單向延遲來確定用於終端應用獲取輔助信息的應用時間。
10.根據權利要求8的方法，其中步驟(c-2)包括以下步驟(c-2-1)計算可以由終端在初始假定的終端位置在應用時間接收的GPS衛星的偽距離；(c-2-2)從所計算的GPS衛星的偽距離計算GPS衛星的偽距離信息、GPS衛星的偽距離搜索範圍、GPS衛星的Doppler信息、和GPS衛星的Doppler搜索範圍；(c-2-3)使用在步驟(c-2-2)計算的信息和中繼延遲確定GPS衛星的偽距離信息、GPS衛星的偽距離搜索範圍、GPS衛星的Doppler信息、和GPS衛星的Doppler搜索範圍，所有這些都是基於所述中繼延遲的；和(c-2-4)創建包括在步驟(c-2-3)確定的信息的獲取輔助信息。
11.根據權利要求10的方法，其中基於所述中繼延遲的GPS衛星的偽距離信息是通過將中繼延遲的一半添加到先前計算的GPS衛星的偽距離信息來確定的，基於所述中繼延遲的偽距離信息被設定為大於或等於所述中繼延遲，基於所述中繼延遲的Doppler信息是通過將所述中繼延遲添加到先前計算的Doppler信息來確定的，並且基於所述中繼延遲的Doppler搜索範圍被設定為大於或等於所述中繼延遲的一半。
全文摘要
提供了一種用於在輔助全球定位系統(AGPS)中創建用於獲取全球定位系統(GPS)信號的獲取輔助信息(AA數據)。所述方法包括響應來自終端的GPS信號獲取輔助信息的請求，接收包括在其位置將要被測量的終端的移動通信網絡中的中繼信息；使用所述中繼信息確定由在終端和與該終端同步的基站之間的中繼器引起的中繼延遲；和基於所述中繼延遲創建終端用於獲取GPS信號的獲取輔助信息。所述基於中繼延遲的AA數據能夠使得終端更精確地並穩定地獲取GPS衛星信號。而且，終端精確並穩定獲取的GPS衛星信號提高了在AGPS中計算終端位置的精確度。
文檔編號G01S1/00GK1664608SQ200410099780
公開日2005年9月7日 申請日期2004年11月1日 優先權日2003年10月31日
發明者李英植, 鄭在瑩, 琴東俊 申請人:三星電子株式會社