辅助GPS定位中的准确度估计制造技术

通过允许适配码搜索窗口来提供可靠且有效的搜索窗口，所述码搜索窗口的适配取决于蜂窝帧时间与卫星参考时间之间的关系的不准确度量度。该不准确度在蜂窝通信系统（１）的定位节点（２１）中被计算，优选地通过对从用户设备所接收的测量的滤波。目前优选的是，线性趋势卡尔曼滤波之后是估计误差的后处理。为了确保对由用户设备（１０）所提供的接收的卫星信号（５５）的接收的时间戳的明确的解释，在用户设备（１０）和定位节点（２１）二者中基于ＧＰＳ捕获辅助数据数据来计算伪传播时延。然后参考所确定的伪传播时延来定义ＧＰＳ时间戳。在优选实施例中，伪传播时延被保证位于预定的时间间隔内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般而言涉及基于卫星的定位的领域，特别是由来自蜂窝 通信系统的辅助数据所辅助的基于卫星的定位。
技术介绍
定位或导航技术具有的目的是确定目标、设备或携带该设备的人 的地理位置。所述位置典型地相对于规定坐标系而给出。近年来，这 种定位在许多应用领域中变得越来越令人感兴趣。 一种解决定位的方 法是使用从卫星发出的信号来确定位置。这种系统的公知实例是全球 定位系统(GPS)以及将来的GALILEO系统。基于接收到的多个卫星 信号，作为三角测量/三边测量而相对于规定坐标系给出位置。辅助GPS (AGPS)是GPS系统的增强，以便于将GPS接收机集 成到例如蜂窝移动终端和/或蜂窝通信系统中。附于蜂窝通信系统的 GPS参考接收机收集辅助数据，所述辅助数据在被发射至终端中的GPS 接收机时增强GPS终端接收机的性能。附加的辅助数据典型地直接从 蜂窝通信系统来收集，以获得终端位置的粗略初始估计连同初始估计 对应的不确定性。该位置通常由所谓的小区身份定位步骤来给出，即 终端的位置利用小区粒度来确定。精细时间辅助意味着GPS接收机被提供有与卫星时间参考(例如 全球GPS时间)和卫星空间位置相关的高度准确的信息或数据。这又 允许对于驻留在通过初始的、相对较不准确的定位步骤获得的区域内 任何位置的终端，计算出从所有的GPS卫星所发射信号的码相位的搜 索窗口的上界和下界。这是因为来自各GPS卫星的信号的发射的时间 被极度精确地同步，并且因为可以在蜂窝通信系统中使用从例如GPS 参考接收机所获得的其它类型的辅助数据而计算这些卫星的轨道。在这个过程中主要存在两种主要的误差源。第一种是由这一事实 所引起的，即用户设备的初始位置通常无法以比其所连接的小区的大 小更好的准确度而得知。第二种主要误差的作用是由去往终端的GPS 时间分布所引起的。两种误差源显现在用户设备的GPS接收机的码/多普勒搜索窗口的精确位置的不确定性中，所述窗口用来锁定到一个特定空间飞行器(SV)的测距信号。在WO06001738中公开了用于处 理由初始位置的不确定性所引起的搜索窗口不确定性的方法和装置。 然而并没有讨论在卫星参考时间(例如GPS周时(TOW))与蜂窝帧 结构的定时之间的精确关系的确定以及生成。在GPS TOW与蜂窝帧结构的定时之间的时间关系的建立可以利 用两种主要方法来执行。 一种方法是在每个无线电基站中配有专用的 参考GPS接收机，其为上行链路和下行链路连接的蜂窝帧边界打上时 间戳。然而，这种解决方案在无线电基站中需要相对较昂贵的附加硬 件，此外还具有冗余的缺点。另 一 种方法是利用来自可能的用户设备的测量，或者来自专用测 量，其在有A-GPS能力的用户设备中被执行。在基于用户设备的A-GPS 的情况下，这些用户设备建立GPSTOW,因此可以执行打时间戳，而 更为复杂的过程必须被用于用户设备辅助的GPS。这里所寻找到的关 系被发信号通知给网络中的定位节点。产生精细时间辅助数据的基本测量的生成是由用户设备执行的， 其在预定的GPS时间测量到蜂窝帧边界的码片数量。然而，在用户设 备中建立GPS时间并非是无关紧要的，特别是在用户设备辅助的GPS 中，这是因为在现有技术中没有明确的方法来解释所发射的信息。如果GPS时间在一些用户设备中#:正确地建立，那么测量的结果 4皮报告给定位节点。在WCDMA的情况下，定位节点一皮包含在RNC 中，并且报告在RRC协议上作为小区帧测量的GPS定时而发生。定位 节点收集测量，并且为蜂窝系统的每个小区建立GP S TOW和蜂窝帧定 时(例如UTRAN帧定时)之间的关系。该收集同样并非无关紧要，这 同样是因为上述的模糊解释的可能性。当利用AGPS要定位另一个用户设备时，定位节点准备辅助数据， 特别是精细时间辅助数据。所述数据包括蜂窝帧定时(例如UTRAN 定时)和GPS时间(TOW)之间的预期关系。该数据涉及特定的预定 参考点，优选地位于小区的中心。所述数据此外还包括在参考点的预 期码相位和多普勒频移。参见例如WO06001738,由小区的空间扩展所 施加的预期码相位和多普勒的不确定性也可以被提供。该信息典型地 由定位节点来编码，例如作为对每个SV的推荐搜索窗口，其被表示为搜索窗口中心点和搜索窗口长度。然而，预期码相位和多普勒还会受到所提及的UTRAN帧定时与GPSTOW之间关系的误差的影响。在没 有任何关于这种关系的可能的或大概的不确定性的信息的情况下，不 得不使得在不必要宽的范围内搜索用于预期码相位和多普勒的窗口 ， 以便覆盖所有可能的情况。这又导致不必要的大量运算工作以及不必 要的长的处理时间。
技术实现思路
现有技术中基于卫星的定位依赖于基于用户设备的测量以便建立 蜂窝时间和卫星时间之间的关系，其 一 个问题是对于定位节点而言， 所建立的关系的准确度基本上是未知的。此外，现有技术的蜂窝系统 标准开放了在报告从用户设备接收到的卫星信号的时间戳时的模糊 性，从而使得在蜂窝通信网络与卫星系统之间所建立的时间关系不可 靠。因此，本专利技术的一般目的是提供用于提供打算用于蜂窝通信系统 中用户设备的定位的辅助数据的改进的方法和装置，并且由此还提供 用于在蜂窝通信系统中用户设备的位置确定的改进的方法和装置。本 专利技术的进一步目的是提供用于提供更可靠和更有效的搜索窗口的方法 和装置。本专利技术的另一个进一步目的是提供用于保证对由用户设备所 提供的接收的卫星信号的时间戳的明确解释的方法和装置。上述目的通过根据所附的专利权利要求书的方法、装置、节点和 系统来实现。 一般而言，通过允许搜索窗口的适配附加地依赖于蜂窝 帧时间与卫星参考时间之间的关系的不准确度量度，从而提供可靠和 有效的搜索窗口 。该不准确度是在蜂窝通信系统的定位节点中计算的， 优选地通过对从用户设备所接收的测量的滤波。目前优选的是，线性 趋势卡尔曼滤波之后是估计误差的后处理。为了保证对由用户设备所 提供的接收的卫星信号的接收的时间戳的明确解释，在用户设备和定 位网络节点二者中都计算伪传播时延。该计算是基于双方可获得的 GPS捕获辅助数据。然后参考所确定的伪传播时延来定义GPS时间戳， 并且因此GPS时间戳可以在网络侧以明确的方式净皮重建。在一个优选 实施例中，伪传播时延^L确保位于在预定时间间隔内。这种技术对于 几个目的是有用的，例如用于细化上面提到的关系的不准确度确定， 以及用于用户设备的实际定位。本专利技术的 一个优点是，可以实现用户设备更有效和更可靠的定位， 而基本上不需要改变蜂窝通信系统报告的标准。本专利技术的另一个优点 是，可以实现用户设备更有效和更可靠的定位，而基本上不需要每个 基站中的专用卫星参考节点。附图说明本专利技术连同其进一步的目的和优点，可以通过参考与附图一起作出的后面的描述而被最好地理解，其中图1是说明在蜂窝通信系统中实施的A-GPS的实例的框图2是说明在不同系统时间之间的关系的图3是蜂窝通信系统中小区的示意图，其说明位置、同步和传播 时延之间的关系；图4是说明在蜂窝通信系统帧参考时间与卫星参考时间之间的关 系的图5是说明根据本专利技术的蜂窝通信系统的实施例的框图，该蜂窝通信系统使得能够进行UE的A-GPS定位；图6是根据本专利技术的方法的实施例的主要步骤的流程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在确定移动终端（１０；１０Ａ－Ｂ）的位置时提供辅助数据的方法，所述移动终端经由基站（１２）被连接到蜂窝通信系统（１），所述方法包含以下步骤：　提供（２１０）卫星时间参考数据；　所述卫星时间参考数据包含在所述蜂窝通信系统（１）的帧时间（１０６Ａ）与卫星参考时间（１０１）之间的关系；　至少基于所述卫星时间参考数据，使搜索窗口适配（２２０）于卫星测距信号（５５）所来自的特定卫星（５０）；以及　把所述搜索窗口提供（２３０）给所述移动终端（１０；１０Ａ－Ｂ）；　提供（２１０）卫星时间参考数据的所述步骤又包含以下步骤：　在多个移动终端（１０；１０Ａ－Ｃ）中随时间测量（２１２）表示所述关系的量；　将来自所述多个移动终端（１０；１０Ａ－Ｃ）的表示所述关系的所述测量的量报告（２１４）给所述蜂窝通信网络（１）的定位节点（２１）；　根据所述报告的表示所述关系的测量的量，在所述定位节点（２１）中计算（２１６）所述关系的估计，以及计算所述关系的所述估计的估计的不准确度；　由此适配（２２０）所述搜索窗口的所述步骤是基于所述估计的关系和所述估计的关系的所述估计的不准确度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：KT威格伦，A康加斯，
申请(专利权)人：艾利森电话股份有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]