專利名稱：用于輔助全球定位系統(tǒng)廣播定位的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SATPS),并且尤其地涉及定位數(shù)據(jù)的輔 助GPS廣播。
背景技術(shù)：
諸如由美國政府維護(hù)的全球定位系統(tǒng)(GPS)之類的衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SATPS)
基于無線電導(dǎo)航。GPS系統(tǒng)是基于衛(wèi)星的導(dǎo)航系統(tǒng)，其具有在六個平均分布 的軌道中、在地球上空11000海里的軌道上運行的24顆衛(wèi)星加上軌道上的備 用衛(wèi)星的網(wǎng)絡(luò)。每顆GPS衛(wèi)星每十二小時環(huán)繞地球軌道運行一周。
GPS衛(wèi)星的主要功能是作為時鐘。每顆GPS衛(wèi)星從機載IO. 23 MHz銫原 子鐘獲取其信號。每顆GPS衛(wèi)星用其自身的單獨的偽噪聲(PN)碼傳送擴頻信 號。通過使用完全不同的PN碼序列在相同的頻譜上傳送若千個信號，GPS衛(wèi) 星可以共享相同的帶寬，而彼此之間互不干擾。用于GPS系統(tǒng)的碼為1023位 長，并且以1. 023 M/s的速率發(fā)送，產(chǎn)生時標(biāo)，有時候稱為"碼片"(chip), 其近似為每微秒一次。該序列每毫秒重復(fù)一次，并且稱為粗捕獲碼(C/A碼)。 該碼每第20個周期可以改變相位，并且用于編碼1500位長的消息，該消息 包含用于其它GPS衛(wèi)星的"歷書"數(shù)據(jù)。
GPS官方指定了 32個PN碼。該PN碼的24個屬于4九道中的當(dāng)前GPS衛(wèi) 星，并且指定第25個PN碼作為不分配給任何GPS衛(wèi)星的碼。剩余的PN碼是 備用碼，其可以用于新的GPS衛(wèi)星中以替代舊的或故障單元。GPS接收器使 用不同的PN序列，可以搜索尋找匹配的信號頻譜。如果GPS接收器發(fā)現(xiàn)匹配， 那么就識別出產(chǎn)生那個信號的GPS衛(wèi)星。
為了確定陸基的(ground based)GPS接收器的位置，陸基的GPS接收器 使用無線電測距方法學(xué)的變種，稱為三邊測量法。GPS位置確定不同于過去 的無線電測向(RDF)技術(shù)，區(qū)別在于無線電信標(biāo)不再是靜止的；當(dāng)它們繞地球 軌道運行時，它們是以大約1.8英里/秒的速度運行通過太空的衛(wèi)星。通過空 基(space based), GPS系統(tǒng)可以使用諸如三邊測距之類的方法，用于建立 地球上幾乎任一點的位置。
三邊測距方法依賴于從GPS衛(wèi)星獲得時間信號的GPS接收單元。通過獲 知實際時間，并將其與從GPS衛(wèi)星接收到的時間比較，接收器可以計算距GPS 衛(wèi)星的距離。例如，如果GPS衛(wèi)星距接收器12000英里，那么接收器必定位 于由距那顆GPS衛(wèi)星12000英里的半徑所限定的定位球面(location sphere) 上的某處。然后，如果GPS接收器確定了第二顆GPS衛(wèi)星的位置，其可以基 于圍繞第二顆GPS衛(wèi)星的定位球面計算接收器的位置。這兩個球面相交并且 形成一個圓周，GPS接收器位于那個定位圓周內(nèi)的某處。通過確定距第三顆 GPS衛(wèi)星的距離，GPS接收器可以投影圍繞第三顆GPS衛(wèi)星的定位球面。然后， 第三顆GPS衛(wèi)星的定位球面與起初兩顆GPS衛(wèi)星的定位球面相交產(chǎn)生的定位
圓周正好相交于兩個點。通過再確定一顆GPS衛(wèi)星的定位球面，其定位球面
與兩個可能的定位點中的一個相交，GPS接收器的精確位置就被確定為位于 地球上的該位置點。為了解決接收器中的時鐘誤差還使用第四顆GPS衛(wèi)星。 因而，由于僅僅只有可以說明所有GPS衛(wèi)星的位置的一個時間偏差(time offset),所以也可以確定精確的時間。三邊測3巨方法可以產(chǎn)生近似為30米 的定位精度；然而，GPS位置確定的精度可能會由于信號強度以及多徑反射 而下降。
GPS接收器同時可以接收多達(dá)11顆GPS衛(wèi)星。在諸如峽谷之類的某些環(huán) 境中， 一些GPS衛(wèi)星可能會被阻擋，并且GPS位置確定系統(tǒng)可能因為位置信 息而依賴于諸如地平線附近的GPS衛(wèi)星之類的具有較弱信號強度的GPS衛(wèi)星。 在其它情況中，空中的樹葉可能會降低GPS接收器單元所接收的信號強度。 在任一情況中，信號強度可能都被降低或被完全阻擋。在這些情況下，輔助 信息可以用于輔助定位。
有多種使用無線電頻譜進(jìn)行通信的方法。例如在頻分多址(FDMA)系統(tǒng)中， 頻帶被劃分為 一 系列的頻率段，并且將不同的頻率段分配給不同的發(fā)射器。 在時分多址(TDMA)系統(tǒng)中，每個發(fā)射器可以廣播的時間都限于時隙，使得發(fā) 射器僅僅在分配給它們的周期期間， 一個接一個地傳送它們的消息。使用 TDMA，每個發(fā)射器發(fā)送的載頻可以是固定的頻率，或者可以連續(xù)地變化(頻率 跳變)。
如前面所提到，向多用戶分配無線電頻語的另 一種方法是通過使用碼分 多址(CDMA),也稱為擴頻。在CDMA中，所有的用戶始終在相同的頻帶上傳送。
每個用戶都具有專用碼，其用于將那個用戶的傳輸與其它所有用戶分離。因 為這個碼跨越波段擴展信息，所以其通常被稱為擴頻碼。該碼通常也被稱為 偽噪聲碼或PN碼。在CDMA傳輸中，如果將被傳送的數(shù)據(jù)是'T，，那么被傳 送的數(shù)據(jù)的每一位都被那個特定用戶的擴頻碼替代，如果將被傳送的數(shù)據(jù)是 "0"，那么被該擴頻碼的反轉(zhuǎn)替代。
為了對接收器單元中的傳輸解碼，需要"解擴"該碼。解擴過程取得輸入 信號，將其與擴頻碼逐個碼片地相乘，并且把結(jié)果求和。這個過程通常稱為 相關(guān)，通常說信號和PN碼進(jìn)行相關(guān)。解擴過程的結(jié)果是原始數(shù)據(jù)可能與其它 所有傳輸相分離，并且可以恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。用于CDMA系統(tǒng)中的PN碼的特性 是一個擴頻碼的存在不會改變另 一個碼的解碼的結(jié)果。 一個碼不會干擾另一
個碼的存在的性質(zhì)通常被稱為正交性，并且具有這種性質(zhì)的碼稱為是正交的。 從擴頻信號提取數(shù)據(jù)的過程通常由許多個術(shù)語稱呼，諸如相關(guān)、解調(diào)以及解 擴。在這里那些術(shù)語可以互換地使用。擴頻系統(tǒng)使用的碼通常由多種術(shù)語稱
呼，包括但不局限于PN (偽噪聲)碼、PRC (偽隨機碼)、擴頻碼、解擴碼 以及正交碼。在這里那些術(shù)語也可以互換地-使用。
CDMA通常被稱為擴頻，這是由于CDMA擴展數(shù)據(jù)跨越的廣播頻譜比傳送 數(shù)據(jù)嚴(yán)格需要的頻語更大。擴頻具有許多優(yōu)點。 一個優(yōu)點是因為被傳輸?shù)臄?shù) 據(jù)跨越頻譜擴展，所以擴頻比一些其它協(xié)議可以更好地抗干擾。另一個優(yōu)點 是消息可以低功耗的傳送并且仍然被解調(diào)，又一個優(yōu)點是利用調(diào)諧到相同的 頻率上的一個接收器可以同步地接收多個信號。
GPS系統(tǒng)使用擴頻技術(shù)將其數(shù)據(jù)傳送給地面單元。在衛(wèi)星定位系統(tǒng)中使 用擴頻尤其有益。擴頻技術(shù)使得GPS接收器單元能夠在單一頻率上工作，因 此節(jié)省了在使用多個頻率的情況下所需要用于開關(guān)和調(diào)諧其它波段的附加電 子設(shè)備。擴頻還減小了 GPS接收器的功耗需求。例如，GPS接收器需要50瓦 特或是更少，并且容許相當(dāng)大的干擾。
雖然GPS系統(tǒng)廣泛地可用，但是某些情況可以降低其性能或是阻礙諸如 GPS接收器之類的單獨GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收單元的效果。但是雖然一些GPS 接收器在確定它們的位置時不那么有效，但其它的GPS衛(wèi)星可能未被阻擋， 并且能夠確定它們的位置。
提高GPS接收器單元的能力以獲取可視GPS衛(wèi)星的已知方法是使用輔助 信息，諸如由固定的陸地網(wǎng)絡(luò)或歷書提供的定時信號以及存儲在固定的網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備中的星歷數(shù)據(jù)。然后，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備建立與需要輔助的設(shè)備之間的點對點通 信。但是，點對點固定網(wǎng)絡(luò)方案的實施需要由網(wǎng)絡(luò)操作員購買和維護(hù)昂貴的 裝置。而且，點對點固定網(wǎng)絡(luò)方案容易受到網(wǎng)絡(luò)斷線率和故障的影響。
增加GPS接收器單元的能力以獲得GPS衛(wèi)星，并確定GPS接收器單元的 位置的這些點對點方法，包括被配置為使用諸如蜂窩網(wǎng)絡(luò)之類的點對點通信 從另一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收輔助或幫助數(shù)據(jù)的GPS接收器單元。但是，這些方法 由于不同類型網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的成本以及固定網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部可能發(fā)生 的斷線率中固有的問題而欠佳。
因此，需要用于提高GPS接收器單元確定其位置的能力的方法和系統(tǒng)， 其克服上面提出的以及其它之前經(jīng)歷的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的系統(tǒng)，提供了使用廣播輔助信息從網(wǎng)絡(luò)向無線設(shè)備傳送輔 助信息的方法。
該網(wǎng)絡(luò)能夠在GPS參考接收器中，從GPS參考網(wǎng)絡(luò)、或GPS參考接收器 和GPS參考網(wǎng)絡(luò)的組合來接收定位數(shù)據(jù)。那種GPS信息存儲在向GPS服務(wù)器 提供輔助信息的GPS數(shù)據(jù)中心。GPS服務(wù)器由基于位置服務(wù)的服務(wù)器存取。 基于位置服務(wù)的服務(wù)器啟動包含由單元廣播服務(wù)器傳送的輔助信息的廣播消 息。然后，由移動站接收該輔助信息并用于確定移動站的位置。
通過研究下列附圖和詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點 對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將會或變得明顯。意圖是所有這類附加的系統(tǒng)、方法、 特征和優(yōu)點都包括在這個描述內(nèi)，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，并且由附帶的權(quán)利要
求所保護(hù)。


附圖中的組件不需要按照比例，重點是圖解本發(fā)明的原理。在附圖中，
貫穿不同的視圖，同樣的標(biāo)號指定相應(yīng)的部件。
圖1圖解具有向多個移動站廣播定位信息的LBS主服務(wù)器和單元廣播控
制(CBC)服務(wù)器的衛(wèi)星定位系統(tǒng)的功能框架。
圖2是圖1中具有支持輔助GPS廣播定位的GPS模塊的移動站的方框圖。
圖3是位于圖1的衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的設(shè)備之間的消息圖。
圖4是圖1的用于實施輔助GPS廣播定位系統(tǒng)的步驟的流程圖。
具體實施例方式
不同于先前討論的已知方法，輔助GPS廣播定位方法使得諸如蜂窩網(wǎng)絡(luò) 之類的網(wǎng)絡(luò)能夠使用輔助數(shù)據(jù)的廣播而不是點對點輔助方法(一個服務(wù)器用 于給一個移動站提供輔助或幫助數(shù)據(jù))給多個移動站提供輔助或幫助數(shù)據(jù)。與 傳統(tǒng)的點對點輔助方法相比，輔助GPS廣播方法需要更少的網(wǎng)絡(luò)資源來在網(wǎng) 絡(luò)中實施。
首先轉(zhuǎn)至圖l，顯示衛(wèi)星定位系統(tǒng)100的功能框架。多個衛(wèi)星，其中一 個示為102，在星座中繞地球軌道運行。這種衛(wèi)星星座的一個例子是由美國
政府運行的全球定位系統(tǒng)(GPS)。衛(wèi)星102與諸如移動站108和GPS參考接收 器110之類的GPS使能設(shè)備通信104和106。移動站108可能具有GPS客戶 112以及通信部件(稱作處理部分)114，通信部件114能夠與諸如蟲奪窩、藍(lán)牙 或802. 11類型無線網(wǎng)絡(luò)之類的通信工具和/或凄t據(jù)網(wǎng)絡(luò)117通信。
GPS參考接收器110從GPS接收器采集定位數(shù)據(jù)。定位數(shù)據(jù)可以包括星 歷表、歷書、GPS時間以及其它GPS數(shù)據(jù)。GPS參考接收器110可以通過攜帶 設(shè)計)l]于接收器的諸如麗EA-108、 RTCM104和/或適當(dāng)消息格式之類的協(xié)議的 諸如RS232鏈路113. 1之類的通信鏈路，與GPS數(shù)據(jù)中心115通信。GPS數(shù) 據(jù)中心115存儲由GPS參考接收器110接收的定位數(shù)據(jù)。類似地，GPS參考 網(wǎng)絡(luò)111可以提供定位數(shù)據(jù)，其可以通過TCP/IP鏈路113. 2傳送至GPS數(shù)據(jù) 中心115。鏈路113. 2、 118、 122和126在圖1中顯示為TCP/IP鏈路，但是 可以使用其它類型的通信聯(lián)網(wǎng)鏈路或協(xié)議，包括其它的無連接(即包)協(xié)議 (connection-less protocol)和面向連接協(xié)議(connection-oriented protocol).在其它實施例中，也可以使用協(xié)議的組合以使得如1中所示的設(shè) 備之間能夠通信。
僅給出 一些例子，可以通過TCP/IP鏈路或諸如微波通信鏈路的專用鏈路 傳輸RS232鏈路113. 1。 GPS數(shù)據(jù)中心115可以通過TCP/IP連接118與GPS 服務(wù)器116通信。
為了產(chǎn)生輔助數(shù)據(jù)，GPS服務(wù)器116可以處理從GPS數(shù)據(jù)中心115接收 到的定位數(shù)據(jù)。進(jìn)一步，GPS服務(wù)器116可以從另一個設(shè)備接收定位數(shù)據(jù)， 并且通過處理那個隨同輔助數(shù)據(jù)的定位數(shù)據(jù)來確定位置。然后，GPS 116可 以用定位結(jié)果響應(yīng)其他的設(shè)備。GPS服務(wù)器116可以通過TCP/IP鏈路122與 基于位置服務(wù)(LBS)的主服務(wù)器120通信。除了移動站位置結(jié)果外，GPS服務(wù) 器116還能夠為LBS主服務(wù)器120提供由3GPP TS44. 035， V4. 0. 0 (2001-04) 標(biāo)準(zhǔn)文檔所定義的A-GPS數(shù)據(jù)。在其它實施例中，可以使用其它類型的A-GPS 數(shù)據(jù)格式。
LBS主服務(wù)器120也可以通過另一個TCP/IP鏈路126與單元廣播控制 (CBC)服務(wù)器124通信。TCP/IP鏈路126還可以在LBS主服務(wù)器120與諸如 CBC服務(wù)器125之類的任何數(shù)量的其它CBC服務(wù)器之間提供通信通道。LBS主 服務(wù)器120可以由CBC服務(wù)器124控制輔助信息的廣播，并且在GPS服務(wù)器 116和移動站108之間提供用于輔助信息的傳送機制。對于每個GPS,都可能 發(fā)生輔助信息的廣播，或在為傳輸至移動站108而劃分的單獨消息中。進(jìn)一 步，輔助信息的廣播可以發(fā)生在預(yù)定的時間周期中，或諸如歷書被更新、網(wǎng) 絡(luò)觸發(fā)的事件、用戶觸發(fā)的事件或新衛(wèi)星進(jìn)入視野內(nèi)之類的預(yù)定事件發(fā)生的 時候。
LBS主服務(wù)器120也可以與LBS客戶127以及LBS應(yīng)用128通信。LBS 應(yīng)用的例子可以包括用于公共安全回答點(PSAP)的諸如增強型911 (E911)服 務(wù)器之類的服務(wù)，或是諸如提供附近的餐廳、店鋪或娛樂地點位置的其它數(shù) 據(jù)服務(wù)。LBS客戶127是使得能夠通過TCP/IP 126連接存取LBS服務(wù)的客戶。 LBS客戶127也可以位于諸如移動108的移動站中。網(wǎng)絡(luò)單元IIO、 115、 116、 120以及124顯示為分離的網(wǎng)絡(luò)單元。在其它實施例中，網(wǎng)絡(luò)單元可以在網(wǎng) 絡(luò)內(nèi)組合或是重新定位。
GPS服務(wù)器116通過TCP/IP連接122向LBS主服務(wù)器12 提供輔助信息， 諸如星歷、年歷以及DGPS數(shù)據(jù)，用于通過CBC服務(wù)器124向多個移動站(諸 如移動站108)廣播。移動站108可以是諸如蜂窩電話、個人電腦(PC)、手持 電腦、個人數(shù)字助手(PDA)、 PCS設(shè)備以及藍(lán)牙使能設(shè)備之類的電設(shè)備，但不 限于此。CBC服務(wù)器124可以通過使用TCP/IP連接126向基站129發(fā)送數(shù)據(jù) 來與移動站108通信。然后，基站129通過天線接口 (air interface) 130 把來自CBC服務(wù)器124的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移至移動站108。例如，天線接口130可以 是蜂窩遠(yuǎn)程通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，諸如IS-801、 CDMA、 TDMA、 AMP、 NAMP、 iDEN, 或者諸如藍(lán)牙或Wi-Fi之類的其它的無線通信標(biāo)準(zhǔn)。天線接口 130可以通過 網(wǎng)絡(luò)117的基礎(chǔ)設(shè)施(諸如連接至基站的網(wǎng)絡(luò)塔或諸如公用交換電話網(wǎng)絡(luò) (PSTN)等傳輸網(wǎng)絡(luò))傳送。
轉(zhuǎn)至圖2,圖解具有支持輔助GPS廣播定位的接收的A-GPS模塊202的 圖1的移動站108的方框圖。GPS使能移動站108的GPS客戶具有GPS RF接 收器204、控制器206、同步動態(tài)隨機存取存儲器(SDRAM) 208、閃存210、總 線212以及邏輯處理器塊214。 GPS RF接收器204通過天線216接收測距信 號(本實施例中的擴頻信號)?？刂破?06與A-GPS模塊202、 GPS RF接收器 204以及邏輯處理器塊214通信。
控制器206執(zhí)行存儲在存儲器(即SDRAM 208和閃存210)中的多個指令, 并且對由處理已接收的擴頻信號的邏輯處理器塊214產(chǎn)生的結(jié)果起作用。在 可替換的實施例中，閃存210可以是只讀存儲器或是其它類型的可再編程存
儲器。邏輯處理器214可以是模數(shù)轉(zhuǎn)換器、匹配濾波器、相關(guān)器或是輔助諸
如GPS擴頻信號之類的測距信號的處理的之前數(shù)字邏輯設(shè)備和其它邏輯設(shè)備 的組合?？刂破?06通過總線212訪問SDRAM 208和閃存210。
控制器206也可以與主機部分或CP部分114通信，該主機部分或CP部 分114除了基站處理器之外還可具有處理器或控制器，并且通過天線218與 無線網(wǎng)絡(luò)通信。邏輯處理器214或控制器206處理CP部分114中來自于數(shù)據(jù) 網(wǎng)絡(luò)117的I&Q測量結(jié)果或是數(shù)字RF。 CP部分114可以與控制器206通信以 接收I和Q測量結(jié)果?；蛟诳商鎿Q的實施例中，CP部分114可以與GPS RF 接收器204通信并且接收數(shù)字RF數(shù)據(jù)。CP部分114的處理部分可以具有擁 有多指令的存儲器，處理器或控制器執(zhí)行這些指令以處理I&Q測量結(jié)果。
如果控制器206不能確定GPS使能移動站108的位置，那么可能要使用 由A-GPS模塊202所確定的附加增量數(shù)據(jù)或輔助數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以從來自 于CBC服務(wù)器124的廣播消息中檢索到。
一旦GPS使能移動站108的位置確定后，諸如當(dāng)前歷書、星歷表、GPS 時間以及DGPS數(shù)據(jù)之類的數(shù)據(jù)可以發(fā)送至可以駐留在GPS客戶112中的虛擬 衛(wèi)星系統(tǒng)服務(wù)器202。
GPS使能移動站108的GPS客戶112可以具有不同的模式，諸如自主模 式、網(wǎng)絡(luò)輔助模式以及可能也包括與虛擬衛(wèi)星系統(tǒng)服務(wù)器通信的網(wǎng)絡(luò)中心模 式。在圖2中，GPS客戶112用作傳感器，其具有產(chǎn)生諸如I和Q測量樣本 之類的，用于CP部分114使用的原始數(shù)據(jù)的控制器206。在這種配置中，多 功能部分的更多功率可以用于獲得較弱信號。
在活動模式中的GPS使能移動站108可以執(zhí)行多條GPS指令，其運行GPS 客戶112作為傳感器功能。傳感器功能導(dǎo)致GPS客戶U2通過天線216在GPS RF接收器204中接收擴頻信號，并且由控制器206產(chǎn)生原始的偽距離數(shù)據(jù)。 然后，將原始偽距離數(shù)據(jù)通過通信通道122送至CP部分114。然后，可以結(jié) 合控制器206使用CP部分114的處理能力以計算緯度、經(jīng)度、高度、時間、 方向以及速度。CP部分114可以僅僅將位置數(shù)據(jù)傳遞給控制器206，作為用 于GPS客戶的主機，或是預(yù)處理/處理位置數(shù)據(jù)。因此，CP部分114的附加 處理能力可以用于輔助定位。傳感器功能的另一個優(yōu)點是獲取較弱信號(低至 -162 dbm)的能力。傳感器功能可能對合并GPS客戶112的設(shè)備具有最大影響， 但是導(dǎo)致了獲取較弱衛(wèi)星信號并且更快地鎖定獲取的信號的能力。當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)輔助模式中或在網(wǎng)絡(luò)中心模式中時，移動站108可以使用由CBC服務(wù)器124 廣播的A-GPS。
雖然在圖2中存儲器描述為SDRAM 208或閃存210，但是本領(lǐng)域的技術(shù) 人員應(yīng)該理解，根據(jù)本發(fā)明的全部或部分的系統(tǒng)及方法可以存儲于或讀自于 其它機器可讀的媒體，例如，諸如硬盤、軟盤以及CD-ROM之類的輔助存儲設(shè) 備；從網(wǎng)絡(luò)接收的信號；或者現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的其它形式的ROM或RAM。 進(jìn)一步，雖然描述了 GPS使能移動站108的具體組件，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人 員應(yīng)該理解，適合用于根據(jù)本發(fā)明的方法、系統(tǒng)以及制造品的定位系統(tǒng)可以 包含附加的或不同的組件。例如，控制器206可以是微處理器、微控制器、 專用集成電路("ASIC")、作為中央處理單元的其它類型電路的分立或組合、 特別設(shè)計的處理大小為非8位的倍數(shù)的數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)的DSP。存儲器208可 以是RAM、 DRAM、 EEPROM或其它任意類型的讀/寫存儲器。
在圖3中，圖解了圖1的衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的設(shè)備之間的消息圖。GPS參 考接收器110或GPS參考網(wǎng)絡(luò)從GPS衛(wèi)星接收原始定位信號。定位信號由GPS 參考接收器110或GPS參考網(wǎng)絡(luò)解碼，并且將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過RS232鏈路 113. 1或TCP/IP鏈路113. 2以GPS數(shù)據(jù)消息302發(fā)送至GPS數(shù)據(jù)中心115。 GPS數(shù)據(jù)中心是諸如星歷表、歷書、GPS時間、DGPS數(shù)據(jù)之類的GPS數(shù)據(jù)的 倉庫，當(dāng)包含在GPS數(shù)據(jù)中心115的GPS數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，以GPS數(shù)據(jù)消息 304將其發(fā)送至GPS服務(wù)器116。為了計算衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)，GPS服務(wù)器116可 以在內(nèi)部RAM中存儲GPS數(shù)據(jù)以及訪問GPS數(shù)據(jù)。進(jìn)一步，GPS服務(wù)器116 還可以產(chǎn)生衛(wèi)星可視列表以用于為網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建輔助數(shù)據(jù)。
LBS主服務(wù)器120可以發(fā)送廣播服務(wù)請求306至GPS服務(wù)器116。廣播服 務(wù)請求306可以是"請求移動站位置消息"的形式的。進(jìn)一步，廣播服務(wù)請 求306可以包含
1. 包括近似位置的不確定度的廣播區(qū)域的近似位置；
2. 把特定的CBC服務(wù)器和目標(biāo)服務(wù)區(qū)域相聯(lián)系的廣播ID;
3. 用于輔助數(shù)據(jù)的衛(wèi)星的最大數(shù)量；
4. 輔助數(shù)據(jù)的類型(星歷表，歷書等等......)；
5. 輔助數(shù)據(jù)提供給LBS主服務(wù)器120的頻度；
6. 發(fā)送廣播消息的開始時間和結(jié)束時間。
發(fā)送廣播服務(wù)請求306的時間間隔可能取決于輔助數(shù)據(jù)類型；用于星歷表的 數(shù)據(jù)集的時間可能每隔90秒或12分鐘廣播，并且歷書可以每隔預(yù)定的時間 周期(諸如2小時)廣播一次。然后，GPS服務(wù)器116以A-GPS數(shù)據(jù)消息308 作為響應(yīng)，該A-GPS數(shù)據(jù)消息包含諸如星歷表、A-GPS時間、歷數(shù)以及DGPS 之類的發(fā)送至LBS主服務(wù)器120的A-GPS數(shù)據(jù)。A-GPS數(shù)據(jù)消息308可以是 用于每個GPS衛(wèi)星的一個輔助消息，或是把所有衛(wèi)星輔助數(shù)據(jù)組合為許多段 的一個輔助消息。然后，LBS主服務(wù)器120以A-GPS服務(wù)器數(shù)據(jù)消息31 O把 A-GPS數(shù)據(jù)發(fā)送至CBC服務(wù)器124。
LBS主服務(wù)器120可以與網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的多個CBC服務(wù)器通信，并且將A-GPS 服務(wù)器數(shù)據(jù)消息310發(fā)送至所有CBC服務(wù)器。在其它實施例中，A-GPS服務(wù) 器數(shù)據(jù)消息可以被發(fā)送至諸如CBC服務(wù)器124之類的單個CBC服務(wù)器，或可 能位于網(wǎng)絡(luò)中的CBC服務(wù)器的子集。
CBC服務(wù)器接收A-GPS服務(wù)器數(shù)據(jù)消息310,然后格式化廣播A-GPS消息 312，其發(fā)送至它的服務(wù)區(qū)域內(nèi)的移動站(諸如位于網(wǎng)絡(luò)100中的移動站108)。 廣播A-GPS消息312可以根據(jù)包含在3GPP TS44.035, V4. 0. 0 (2001-04)標(biāo) 準(zhǔn)文檔中的格式進(jìn)行格式化。在其它實施例中，可以使用用于A-GPS數(shù)據(jù)傳 輸?shù)钠渌袷?，諸如在CDMA網(wǎng)絡(luò)、GSM網(wǎng)絡(luò)、iDEN網(wǎng)絡(luò)或其它無線通信網(wǎng)絡(luò) 中的A-GPS數(shù)據(jù)的傳輸格式。在其它實施例中，廣播消息格式可以不按照 A-GPS數(shù)據(jù)之前的增加加密信息的3GGP標(biāo)準(zhǔn)，而是按照A-GPS數(shù)據(jù)可以被視 為標(biāo)準(zhǔn)文本消息，使得移動站108能夠?qū)-GPS數(shù)據(jù)解碼，而無需額外的處 理以去除諸如加密數(shù)據(jù)等非輔助數(shù)據(jù)。
移動站108接收廣播A-GPS消息312,并且如果A-GPS模塊202由于移 動站108的運行模式而處于關(guān)閉或休眠模式，那么移動站108的CP部分114 采集A-GPS數(shù)據(jù)。如果A-GPS模塊202處于接通或喚醒/開啟，那么CP部分 114把A-GPS數(shù)據(jù)傳送至A-GPS模塊202，其計算移動站的位置并把結(jié)果發(fā)送 至CP部分114。
然后，移動站108可以以A-GPS位置信息消息314 4巴A-GPS位置信息發(fā) 送至LBS主服務(wù)器120。然后，LBS主服務(wù)器120以消息316把來自于移動站 108的A-GPS位置信息發(fā)送至GPS服務(wù)器116,用于如需時位置的調(diào)諧。然后， GPS服務(wù)器116基于從LBS主服務(wù)器接收的A-GPS位置信息確定移動站108 的位置。然后，用于移動站108的最終已調(diào)諧的位置被以A-GPS位置消息318
發(fā)送至LBS主服務(wù)器120。
然后，LBS主服務(wù)器120可以以諸如位于附近汽油站的消息320把移動 站108的位置發(fā)送至LBS服務(wù)器112,其中在消息320里執(zhí)行使用移動站108 的位置的應(yīng)用。然后，使用汽油站的例子，LBS服務(wù)器112以消息322把附 近汽油站的位置傳送至LBS主服務(wù)器120。然后，LBS主服務(wù)器120以短消息 服務(wù)(SMS)消息324把附近汽油站發(fā)送至移動站108。
轉(zhuǎn)至圖4，顯示了用于實施圖1的輔助GPS廣播定位系統(tǒng)步驟的流程圖 400。圖表400在步驟404中以GPS參考接收器110或GPS參考網(wǎng)絡(luò)111接收 到GPS信號啟動402。在步驟406中，GPS數(shù)據(jù)被采集并存儲于GPS數(shù)據(jù)中心 115中。在步驟408中，GPS數(shù)據(jù)中心115把當(dāng)前或變化的GPS數(shù)據(jù)提供給 GPS服務(wù)器116，并且在步驟41G中，GPS服務(wù)器116把GPS數(shù)據(jù)存儲為A-GPS 數(shù)據(jù)。
如果在步驟412中LBS主服務(wù)器120已經(jīng)啟動關(guān)于A-GPS廣播的請求， 那么在步驟414中，聯(lián)系GPS服務(wù)器116,并且將A-GPS數(shù)據(jù)提供給LBS主 服務(wù)器120。步驟404、 406、 408及410作為后臺處理定期重復(fù)以確保GPS 服務(wù)器116總是為廣播請求保持最近的GPS數(shù)據(jù)。
在步驟416中，LBS主服務(wù)器120格式化為用于CBC服務(wù)器的消息 中的A-GPS數(shù)據(jù)。在步驟418中，LBS主服務(wù)器120把格式化后的A-GPS數(shù) 據(jù)發(fā)送至CBC服務(wù)器用于廣播。然后在步驟420中A-GPS數(shù)據(jù)由CBC服務(wù)器 124廣播至移動站108,并且在步驟422中顯示處理過程結(jié)束。實際中，處理 過程將繼續(xù)進(jìn)行并且無限重復(fù)。
這種實現(xiàn)的部件可以以硬件、軟件或是軟硬件的組合實施。本發(fā)明的一 些方面可以作為存儲器中的指令實施，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)本 發(fā)明的全部或部分的系統(tǒng)及方法可以存儲于或讀自于其它的機器可讀的媒 體，例如，諸如硬盤、軟盤以及CD-ROM等輔助存儲設(shè)備；從網(wǎng)絡(luò)接收的信號； 或者現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的其它形式的ROM或RAM。
實施例的上述描述是為了圖解和描述而給出的，它不是窮舉并且不限于 將所要求保護(hù)的發(fā)明限于所公開的精確形式。根據(jù)上述描述，各種修改、改 變都是可能的，或可以從本發(fā)明實踐中得到。例如，所描述的實施例包括軟 件，但是本發(fā)明可以以軟硬件組合或單獨的硬件進(jìn)行實施。而且注意，實現(xiàn) 可以隨系統(tǒng)而變。權(quán)利要求書以及它們的等效定義了本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1. 一種用于無線網(wǎng)絡(luò)中的輔助數(shù)據(jù)的傳輸?shù)姆椒?，包含在基于位置服?wù)的服務(wù)器中識別預(yù)定事件；響應(yīng)于該預(yù)定事件啟動廣播服務(wù)請求，其中基于位置服務(wù)的服務(wù)器響應(yīng)于該廣播服務(wù)請求接收輔助數(shù)據(jù)；產(chǎn)生包含輔助數(shù)據(jù)的消息；以及發(fā)送將在該無線網(wǎng)絡(luò)中廣播的該輔助數(shù)據(jù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于輔助數(shù)據(jù)的傳輸?shù)姆椒ǎ渲凶R別預(yù)定事 件進(jìn)一步包括接收輔助數(shù)據(jù)中的變化的提示。
3. 如權(quán)利要求1所述的用于輔助數(shù)據(jù)的傳輸?shù)姆椒?，其中識別預(yù)定事 件進(jìn)一 步包括預(yù)定計時器的有效期。
4. 如權(quán)利要求3所述的用于輔助數(shù)據(jù)的傳輸?shù)姆椒ǎ渲性擃A(yù)定計時 器與該更新的歷書數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。
5. 如權(quán)利要求1所述的用于輔助數(shù)據(jù)的傳輸?shù)姆椒?，其中產(chǎn)生包含輔 助數(shù)據(jù)的消息進(jìn)一步包括按照所述的3GPP TS44.035標(biāo)準(zhǔn)文檔格式化包含輔 助數(shù)據(jù)的該消息。
6. 如權(quán)利要求1所述的用于輔助數(shù)據(jù)的傳輸?shù)姆椒?，其中產(chǎn)生包含輔 助數(shù)據(jù)的消息進(jìn)一步包括格式化該消息以用于在CDMA網(wǎng)絡(luò)中傳輸。
7. 如權(quán)利要求1所述的用于輔助數(shù)據(jù)的傳輸?shù)姆椒?，其中包含輔助數(shù) 據(jù)的該消息與單獨的定位衛(wèi)星相關(guān)聯(lián)。
8. 如權(quán)利要求1所述的用于輔助數(shù)據(jù)的傳輸?shù)姆椒ǎ渲性撦o助數(shù)據(jù) 包括下列中的至少一個廣播ID、用于該輔助數(shù)據(jù)的衛(wèi)星的最大數(shù)量、輔助 數(shù)據(jù)的類型、發(fā)送該廣播消息的開始時間和發(fā)送該廣#"消息的結(jié)束時間。
9. 一種與傳輸輔助數(shù)據(jù)的無線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的設(shè)備，包含 事件觸發(fā)器，其出現(xiàn)在與該無線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的設(shè)備中；廣播消息，其由所述設(shè)備響應(yīng)所述事件觸發(fā)器格式化，其中所述設(shè)備具有對該輔助數(shù)據(jù)的存?。灰约鞍l(fā)射器，其被連接至所述設(shè)備，傳送該廣播消息至該無線網(wǎng)絡(luò)。
10. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中該設(shè)備是基于位置服務(wù)的服務(wù)器。
11. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，進(jìn)一步包含接收器，在設(shè)備中的該接收器接收輔助數(shù)據(jù)，并將其存儲在存儲器中。
12. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中該事件觸發(fā)器發(fā)生在該輔助數(shù)據(jù)變化時。
13. 如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中該變化是歷書數(shù)據(jù)的更新。
14. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中該事件觸發(fā)器是計時器。
15. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中該事件觸發(fā)器是計數(shù)器。
16. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中該廣播消息包含與單獨的定位衛(wèi)星 相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。
17. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中該輔助數(shù)據(jù)包括下列中的至少一 個廣播ID、用于該輔助數(shù)據(jù)的衛(wèi)星的最大數(shù)量、輔助數(shù)據(jù)的類型、廣播消 息的開始時間以及廣播消息的結(jié)束時間。
18. —種執(zhí)行用于在無線網(wǎng)絡(luò)中的輔助數(shù)據(jù)的傳輸?shù)亩鄠€指令的服務(wù) 器，該多個指令包含指令用于在基于位置服務(wù)的服務(wù)器中識別預(yù)定事件；響應(yīng)于該預(yù)定事件啟動廣播服務(wù)請求，其中基于位置服務(wù)的服務(wù)器響應(yīng) 于該廣播服務(wù)請求接收輔助數(shù)據(jù)； 產(chǎn)生包含輔助數(shù)據(jù)的消息；以及 傳送將在該無線網(wǎng)絡(luò)中廣播的該輔助數(shù)據(jù)。
19. 如權(quán)利要求18所述的執(zhí)行用于在無線網(wǎng)絡(luò)中輔助數(shù)據(jù)的傳輸?shù)亩?個指令的該服務(wù)器，其中，用于識別預(yù)定事件的該指令進(jìn)一步包括用于接收 輔助數(shù)據(jù)中的變化的提示的指令。
20. 如權(quán)利要求18所述的執(zhí)行用于在無線網(wǎng)絡(luò)中輔助數(shù)據(jù)的傳輸?shù)亩?個指令的該服務(wù)器，其中，用于識別預(yù)定事件的該指令進(jìn)一步包括用于預(yù)定 計時器的有效期的指令。
21. 如權(quán)利要求20所述的執(zhí)行用于在無線網(wǎng)絡(luò)中輔助數(shù)據(jù)的傳輸?shù)亩?個指令的該服務(wù)器，其中，該預(yù)定計時器與該更新的歷書數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。
22. 如權(quán)利要求18所述的執(zhí)行用于在無線網(wǎng)絡(luò)中輔助數(shù)據(jù)的傳輸?shù)亩?個指令的該服務(wù)器，其中，用于產(chǎn)生包含輔助數(shù)據(jù)的消息的指令進(jìn)一步包括 用于按照所述的3GPP TS44.035標(biāo)準(zhǔn)文檔格式化包含輔助數(shù)據(jù)的該消息的指 令。
23. 如權(quán)利要求18所述的執(zhí)行用于在無線網(wǎng)絡(luò)中輔助數(shù)據(jù)的傳輸?shù)亩?個指令的該服務(wù)器，其中，用于產(chǎn)生包含輔助數(shù)據(jù)的消息的指令進(jìn)一步包括用于格式化該消息以用于在CDMA網(wǎng)絡(luò)中的傳輸?shù)闹噶睢?br> 24. 如權(quán)利要求18所述的執(zhí)行用于在無線網(wǎng)絡(luò)中輔助數(shù)據(jù)的傳輸?shù)亩?個指令的該服務(wù)器，其中，包含輔助數(shù)據(jù)的該消息與單獨的定位衛(wèi)星相關(guān)聯(lián)。
25. 如權(quán)利要求18所述的執(zhí)行用于在無線網(wǎng)絡(luò)中輔助數(shù)據(jù)的傳輸?shù)亩?個指令的該服務(wù)器，其中該輔助數(shù)據(jù)包括下列中的至少一個廣播ID、用于 該輔助數(shù)據(jù)的衛(wèi)星的最大數(shù)量、輔助數(shù)據(jù)的類型、發(fā)送該廣播消息的開始時 間和發(fā)送該廣^f番消息的結(jié)束時間。
全文摘要
用于輔助GPS廣播定位的網(wǎng)絡(luò)方法，其中A-GPS數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中可用并且通過單元廣播服務(wù)器廣播至無線設(shè)備以減少確定無線設(shè)備的位置所需要的時間。
文檔編號H04W64/00GK101366295SQ200680051168
公開日2009年2月11日 申請日期2006年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者史蒂夫·張 申請人:SiRF技術(shù)公司