[發明專利]輔助GPS定位中的準確度估計

有效

• 申請號: 200680052795.4
• 申請日: 2006-02-15
• 公開（公告）號: CN101375174A
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發明（設計）人: K·T·威格倫;A·康加斯
• 申請（專利權）人: 艾利森電話股份有限公司
• 主分類號: G01S1/00
• 分類號: G01S1/00;G01S5/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 馬永利;王丹昕

技術領域

本發明一般而言涉及基于衛星的定位的領域，特別是由來自蜂窩 通信系統的輔助數據所輔助的基于衛星的定位。

背景技術

定位或導航技術具有的目的是確定目標、設備或攜帶該設備的人 的地理位置。所述位置典型地相對于規定坐標系而給出。近年來，這 種定位在許多應用領域中變得越來越令人感興趣。一種解決定位的方 法是使用從衛星發出的信號來確定位置。這種系統的公知實例是全球 定位系統(GPS)以及將來的GALILEO系統。基于接收到的多個衛星 信號，作為三角測量/三邊測量而相對于規定坐標系給出位置。

輔助GPS(AGPS)是GPS系統的增強，以便于將GPS接收機集 成到例如蜂窩移動終端和/或蜂窩通信系統中。附于蜂窩通信系統的 GPS參考接收機收集輔助數據，所述輔助數據在被發射至終端中的GPS 接收機時增強GPS終端接收機的性能。附加的輔助數據典型地直接從 蜂窩通信系統來收集，以獲得終端位置的粗略初始估計連同初始估計 對應的不確定性。該位置通常由所謂的小區身份定位步驟來給出，即 終端的位置利用小區粒度來確定。

精細時間輔助意味著GPS接收機被提供有與衛星時間參考(例如 全球GPS時間)和衛星空間位置相關的高度準確的信息或數據。這又 允許對于駐留在通過初始的、相對較不準確的定位步驟獲得的區域內 任何位置的終端，計算出從所有的GPS衛星所發射信號的碼相位的搜 索窗口的上界和下界。這是因為來自各GPS衛星的信號的發射的時間 被極度精確地同步，并且因為可以在蜂窩通信系統中使用從例如GPS 參考接收機所獲得的其它類型的輔助數據而計算這些衛星的軌道。

在這個過程中主要存在兩種主要的誤差源。第一種是由這一事實 所引起的，即用戶設備的初始位置通常無法以比其所連接的小區的大 小更好的準確度而得知。第二種主要誤差的作用是由去往終端的GPS 時間分布所引起的。兩種誤差源顯現在用戶設備的GPS接收機的碼/ 多普勒搜索窗口的精確位置的不確定性中，所述窗口用來鎖定到一個 特定空間飛行器(SV)的測距信號。在WO06001738中公開了用于處 理由初始位置的不確定性所引起的搜索窗口不確定性的方法和裝置。 然而并沒有討論在衛星參考時間(例如GPS周時(TOW))與蜂窩幀 結構的定時之間的精確關系的確定以及生成。

在GPS?TOW與蜂窩幀結構的定時之間的時間關系的建立可以利 用兩種主要方法來執行。一種方法是在每個無線電基站中配有專用的 參考GPS接收機，其為上行鏈路和下行鏈路連接的蜂窩幀邊界打上時 間戳。然而，這種解決方案在無線電基站中需要相對較昂貴的附加硬 件，此外還具有冗余的缺點。

另一種方法是利用來自可能的用戶設備的測量，或者來自專用測 量，其在有A-GPS能力的用戶設備中被執行。在基于用戶設備的A-GPS 的情況下，這些用戶設備建立GPS?TOW，因此可以執行打時間戳，而 更為復雜的過程必須被用于用戶設備輔助的GPS。這里所尋找到的關 系被發信號通知給網絡中的定位節點。

產生精細時間輔助數據的基本測量的生成是由用戶設備執行的， 其在預定的GPS時間測量到蜂窩幀邊界的碼片數量。然而，在用戶設 備中建立GPS時間并非是無關緊要的，特別是在用戶設備輔助的GPS 中，這是因為在現有技術中沒有明確的方法來解釋所發射的信息。

如果GPS時間在一些用戶設備中被正確地建立，那么測量的結果 被報告給定位節點。在WCDMA的情況下，定位節點被包含在RNC 中，并且報告在RRC協議上作為小區幀測量的GPS定時而發生。定位 節點收集測量，并且為蜂窩系統的每個小區建立GPS?TOW和蜂窩幀定 時(例如UTRAN幀定時)之間的關系。該收集同樣并非無關緊要，這 同樣是因為上述的模糊解釋的可能性。