移动终端的基于卫星的定位制造技术

本发明专利技术涉及移动终端的基于卫星的定位。提供具有对在移动终端处测量的参数中的误差的校正的定位。首先没有误差校正或具有部分误差校正地计算（Ｓ２；Ｓ４′）终端位置。因此，对于移动终端位置定义、线性化和求解具有ＵＥ位置和ＵＥ时钟偏移、并且可能具有传输时间偏移作为未知项的一组非线性方程。结果的质量被确定，并与预定标准（Ｓ３；Ｓ５）进行比较。如果没有达到质量标准，利用附加的误差校正（Ｓ４；Ｓ４′；Ｓ６）重新计算移动终端的位置。提出的方法可以包括对信号接收时间参数中或伪距离参数中的误差的校正，或两者都包括。误差校正可以是逐步进行的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总的涉及基于卫星的定位，并且具体涉及能够接收来自卫星的信号的陆基通信网络的移动终端的定位。
技术介绍
近几年中，对目标、设备或携带该设备的人的地理位置的确定在许多应用领域中越来越令人感兴趣。用以解决定位的一个方法是利用从卫星发射的信号确定位置。这种系统的众所周知的例子是全球定位系统(GPS)和即将到来的伽利略系统。位置相对于作为基于多个接收的卫星信号的三角测量/三边测量的指定坐标系统被给出。辅助GPS(AGPS)已经被开发，以便于将GPS接收器结合进蜂窝式通信系统的移动终端(也被称作用户设备，移动站，移动节点等)。辅助GPS通常目的在于在多个不同的方面改进GPS接收器的性能，包括检测灵敏度、用以获得位置估计的时间、精确度和节省电源功率。这通过将一些功能从移动站中的GPS接收器移动至网络而做到，并因此仅执行GPS接收器自身中GPS任务的子集。独立的GPS接收器可以获得对GPS卫星信号的完全锁定，除了标定载波频率和调制通过信号运载的数据的规则之外，而不具有关于系统的任何其他信息。这种接收器测量通过多个卫星(通常四个)传输的测距信号。该信号包括对每一卫星唯一并每1ms重复自身的所谓的粗/采集(C/A)代码。叠加于C/A代码之上的是具有20ms的比特周期的导航数据比特流。导航数据包括在传输时使得能够计算卫星位置的参数以及描述卫星时钟的偏移的参数。在接收器位置可被计算之前，独立的GPS接收器通常需要解码整个导航数据流。这可能花费长的时间，并需要一定最小信号强度。接收器在比需要用于解码导航数据低得多的信号强度处可以确定C/A代码的边界。为了便于装配GPS的移动终端的定位，利用AGPS，在更快速和更可靠的通信链路上作为辅助数据替代地发送道导航数据，例如基站和移动终端之间的无线通信链路。辅助数据典型地还包括移动终端的近似GPS系统时间和近似位置(取决于运行模式，移动终端可以替代地接收使C/A代码边界的更快速确定的一组参数)。有两类AGPS，基于移动站的和移动站辅助的。在基于移动站的AGPS中，利用通过移动站确定的测距信号测量结果与通过网络提供的辅助数据一起在移动站中计算移动站的位置。在移动站辅助的AGPS(有时被称作基于网络的AGPS)中，移动站执行接收的测距信号的测量，并将测量信号结果报告给网络(移动站也从该网络接收辅助数据)中的位置服务器。基于报告的测量结果以及移动站所处位置的先验信息，位置服务器计算移动站的位置。利用移动站辅助的AGPS计算装配GPS的移动终端的位置的众所周知的现有技术方法通常基于包括(截取的)至卫星的伪距离(pseudorange)以及在信号接收(tu)处读的移动终端时钟的报告测量结果。然而，可存在这种情况根本就不报告tu或错误地报告tu。尽管根据用于AGPS的当前流行标准的移动终端必须报告tu，未来标准可以很好地遵循可选择的解决方案。存在可替代的解决方案，在其中在几个阶段中确定从各自卫星的传输时间(tti)。首先，通过对各个卫星建立C/A代码的边界确定tti的毫秒部分，因此使用测试全部可能代码相位和Doppler偏移的相关器。然后，重构tti的毫秒部分。这通常要求接收的数据被解扩，留下原始导航数据。利用几个可替代技术的一个然后执行TOW(周时)的重构，例如TOW的直接解调、通过相关技术进行的TOW重构或者实时时钟。不管使用任何方法，移动支持移动站辅助的AGPS随后需要补偿传播延迟，并因此在测量时报告近似的GPS系统时间。基于作为辅助数据提供的一些信息元素可以进行补偿。重构测量的GPS网络时间的需要意味着定位将在低至大约-179dBW处最佳工作。另一缺陷是这种重构非常消耗时间。其将常常花费8s，直至已经接收必需的导航数据位。美国专利描述了一种用于处理其中移动终端不知道GPS网络时间的方案。卫星测量的近似时间是标记时间的。真实GPS网络时间和该测量时间之间的差在移动终端未值的随后的计算中被对待为未知的。这需要一个附加的卫星测量，也就是五个卫星测量取代在常规定位方法中使用的四个。用于移动终端的基于卫星的定位的现有技术解决方案通常与性能或精确度和/或需要复杂的计算方面的限制相关。存在对改进的定位机制的需要，特别是对定位中的合适的误差校正的需要。
技术实现思路
本专利技术的总目标是改进能够接收卫星信号的移动终端的定位。具体目标是提供一种适用于AGPS的误差校正机制。另一个目标是给移动终端的基于卫星的定位提供对由于与在移动终端处测量的参数相关的估计或重构产生的误差的校正。还有另一目标是利用与合理计算复杂性结合的有效误差校正实现移动终端的基于卫星的定位。根据所附的权利要求实现这些目标。简要地，本专利技术提供一种用于定位(配置)移动终端的改进的过程，其接收来自多个卫星的信号，并测量至卫星的伪距离。该过程包括对在移动终端处测量的时间和/或伪距离参数中的误差(或表示这种参数的误差)的校正。主要构思是仅当需要时利用误差校正，因此计算移动终端的位置的步骤的复杂性被减至最小，同时仍然实现了确定的位置中的令人满意的精确度。没有误差校正或利用部分误差校正地基于伪距离首先计算移动终端的位置，然后，确定与位置计算相关的质量测量，并且该参数估计质量与预定质量标准相比较，优选基于用于移动终端位置的剩余的最小二乘解。预定质量标准例如可以是最小损耗函数的合适质量参数的预定阈值。在这种情况中，达到预定质量标准，不需要进一步的计算，另一方面，第一计算的质量是不充分的，利用用于在移动终端处测量的至少一个时间/伪距离参数(或者这种参数的重新表示/重构)中的误差的附加校正重新计算移动终端的位置，并用于计算它的位置。当根据本专利技术计算(或者重新计算)移动终端的位置时，包括用于UE未知和UE时钟偏移的未知参数地定义一组非线性方程。如果包括用于时间参数中的误差的校正，存在用于时间偏移的附加未知参数(例如定义为从各个卫星信号传输的时间和基于卫星的定位系统的网络时间之间的差值)。非线性方程组被线性化，并然后以常规的方式求解，优选以加权最小二乘方意义上的方式。在至少一个测量伪距离是截取的伪距离的情况中，计算过程通常包括基于用于移动终端和近似移动终端位置处信号接收的时间参数从截取的伪距离重构整个伪距离。提出的方法可以包括对用于信号接收的时间的参数中的误差的校正，或用于至少一个伪距离参数中的误差的校正，或两者的结合。在特别有利的实施例中，逐步引入附加的误差校正，至基于与位置计算相关的两个或多个质量测量的估计认为是必须的程度。根据具有逐步误差校正的示例实施例，基于通过移动终端报告的信号接收的时间首先执行定位，在这种情况中，参数是可利用的。如果结果的质量不符合第一标准，存在新的计算，其例如包括用以校正测量的接收时间中的误差的传输时间偏移估计。再次检查质量，利用第二标准，并且在不充分质量的情况中，再次重新计算位置，现在利用对伪距离误差的校正，可能组合传输时间偏移估计。本专利技术利用增强的误差校正以及因而更精确的位置计算来提供移动终端的有效定位。改进的解决方案具有使得仅在需要时执行误差校正的质量检查。以这种方式，常常避免复杂和要求时间的计算，改进了整个系统性能。根据本专利技术的另一方面，提供具有用于基于卫星确定移动终端位置的装置的移动终端、定位节点和通信系统。附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定蜂窝式通信网络（１１０）中移动终端（１１２；５００）的位置的方法，该移动终端配备有用以从基于卫星的定位系统（１３０）的卫星（１３２）接收信号的装置，包括步骤：在移动终端处接收来自多个卫星的信号；在移动终端处测量在信号接收时间至卫星的伪距离；基于表示测量的伪距离的参数计算（Ｓ２；Ｓ４′）移动终端的位置；确定与位置计算相关的质量量度；比较（Ｓ３；Ｓ５）确定的质量量度与第一预定质量标准；以及如果质量量度没有达到第一预定质量标准，利用对表示在移动终端处测量的参数的至少一个参数中的误差的附加校正重新计算（Ｓ４；Ｓ４′；Ｓ４－１；Ｓ４－１′；Ｓ６）移动终端的位置。

【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：A坎加斯，
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]