无线通信设备和方法技术

揭示了一种将定时信息提供给位置确定系统内的无线设备的系统和方法。无线设备包括参考信号接收机、信号处理器、无线通信收发机和ＧＰＳ接收机。无线设备能接收参考信号、提取接收到的信号的小片、确定接收小片的时间并将接收的小片和时间发射到位置确定实体，作为请求ＧＰＳ帮助信息的一部分。位置确定实体包括定时源、存储ＧＰＳ卫星信息的ＧＰＳ存储器、参考信号存储器、通信接口、信号处理器和控制处理器。位置确定实体能连续接收并存储参考信号以及接收的相关时间，并接收从无线设备来的小片和时标。位置确定实体还能将信号小片与存储的参考信号的一部分匹配，确定存储的参考信号的经匹配的部分的时标和接收时间的时间偏置，准备无线设备的帮助信息，使帮助信息与使用该时间偏置的无线设备同步，并将同步的帮助信息发射到无线设备。无线设备还能接收包括定时信息的帮助信息以帮助无线设备获得ＧＰＳ信号。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术背景本专利
本专利技术一般涉及位置确定系统，且特别涉及在位置确定系统中向无线设备提供定时信息。相关技术的描述本领域内熟知确定无线设备的地理位置的系统。一般使用的位置确定系统是由美国国防部操作的全球定位系统(GPS)。GPS包括24个绕地球六个轨道平面运行的卫星网络。GPS卫星间的间隔使得在任何给定时间和任何给定地理位置，至少有五个卫星在地平线之上。每个GPS卫星连续向地球上的GPS接收机发射其当前时间和当前位置。GPS接收机可能通过定位视野中的GPS卫星中的四个发射而来的信号而确定其地理位置。每个信号的发射时间和接收时间之差用来计算GPS接收机和四个GPS卫星的每个间的距离(例如伪范围)。这些距离测量连同通过GPS信号接收的卫星位置和时间信息，为GPS接收机用于使其内部时钟与GPS时钟同步并计算精度为小于100米的经度、纬度和海拔。GPS卫星在1575.42MHz载波频率上使用直接扩频调制发射GPS信号。每个GPS信号由唯一标识发射GPS卫星的伪随机噪声(PN)码调制。每个PN码是重复的1023码片序列，以每毫秒1023码片的速率发射。为定位特定的GPS信号，GPS接收机生成相关的1023码片PN码序列的复制并搜寻在接收到信号内的匹配的1023码片序列。如果GPS接收机能将该复制序列以码片对码片与接收到信号内的1023码片序列对齐则能找到GPS信号。许多GPS接收机包括相关器硬件，使得能平行搜索连续码片位置(例如32码片)的范围，因此减少了需要搜遍1023码片位置的每个的时间。另外，由于多普勒频移，每个接收到的GPS信号的载波频率根据GPS接收机和发射GPS卫星的相对位置而变化。由于一般不知道GPS卫星和GPS接收机的相对位置，所以搜索GPS信号可能还需要在潜在载波频率范围上搜索。在整个潜在载波频率范围上对24个PN码的每个的完整搜索是非常耗时的——许多情况下要好几分钟。为减少搜索时间，经常提供给GPS接收机帮助信息，可能用于标识所见的GPS卫星以及在开始搜索前每个相关的GPS信号的相关多普勒频率。在一种方法中，GPS接收机存储描述GPS卫星大致轨道的日历数据。使用日历数据，其内部时钟以及其当前位置的估计，GPS接收机计算大致GPS卫星的位置，并识别24个GPS卫星中的哪个是可见的。下一步，GPS接收机估计从经识别的GPS卫星发射来的每个GPS信号的多普勒频移。然后可能搜索GPS信号，集中在经识别的GPS卫星的PN码上，并在期待的多普勒频率周围。虽然使用日历数据可以减少搜索时间，但使用日历缺少精度和其它已知方法的效率。在一种已知的方法中，GPS信号获得时间由于使用了位置确定实体(PDE)而减少。PDE一般是无线通信网络的一部分，它包括多个基站和至少一个移动设备。PDE通过散布在无线通信网络的覆盖区域内的静止GPS接收机而连续跟踪GPS卫星的位置。在搜寻GPS信号前，移动设备通过本地基站将对GPS帮助信息的请求发射到PDE。使用本地基站的标识，PDE确定移动设备大致的位置，并提供给移动设备可见的GPS卫星的标识和位置以及每个经标识的GPS信号的期待的多普勒频移。由PDE编辑的实时信息一般要比标准日历数据准确，并常常减少了GPS信号获取时间。GPS信号获取时间在码分多址(CDMA)网络中减少更多。在CDMA网络中，每个基站维持与GPS时间同步的时钟，并将定时信标发射到其覆盖区域内的移动设备上。移动设备使用定时信标以使其内部时钟与基站时钟同步，其精确度为小于4毫秒。PDE和静止的GPS接收机还维持与GPS时间同步的时钟。操作中，静止GPS接收机跟踪静止GPS接收机接收每个PN帧(例如1023码片PN码序列)的开始的时间。PDE向移动设备发射看得见的GPS卫星的标识连同相关的多普勒频移以及每个GPS信号相关的PN帧接收时间。移动设备可能使用该信息以标识可见的GPS卫星、相关GPS信号的期待接收频率以及期待在静止GPS接收处接收相关PN帧的时间。使用接收到的GPS定时信息，移动设备能快速将生成的1023码片PN码序列与从接收到的GPS信号来的匹配的1023码片序列对齐。然而，在许多无线通信系统中，诸如同步宽带码分多址(WCDMA)网络和移动通信全球(GPS)网络中，移动设备的内部时钟不必要与基站、PDEs以及静止GPS接收机同步。因此，移动设备不能依靠描述静止GPS接收机预计接收每个PN帧开始的时间的信息。将该种GPS定时信息发送到移动设备对减少GPS信号获取时间上是少有益处的。鉴于上述的，需要有一种经改进的系统和方法以提供给在位置确定系统中的无线设备定时信息以帮助无线设备获取GPS信号。本专利技术概述本专利技术是关于经改善的以提供给位置确定系统内的移动设备定时信息的系统和方法。在最优实施例中，无线通信网络，诸如异步WCDMA网络，包括基站，移动设备和位置确定实体(PDE)。PDE通过基站与无线设备通信并帮助无线设备定位可见的卫星定位系统(SPS)的卫星。PDE以及无线设备，每个包括至少一个接收参考信号的参考信号接收机。参考信号可能包括任何能由PDE和无线设备接收的信号。例如，参考信号可能是FM无线电广播信号、AM无线电广播信号、电视广播信号或其它无线电频率信号。最好参考信号包括一个或多个信号，能一起提供在无线通信系统内无所不在的覆盖。操作中，PDE连续接收参考信号并将接收到的参考信号的采样存储在信号缓冲器中。另外，至少一个静止SPS接收机连续接收从SPS卫星发射来的SPS信号，并跟踪可见的SPS卫星的标识和位置。静止的SPS接收机导出SPS信号的当前多普勒频移信息，并跟踪每个PN帧预计要被接收的周期时间。由SPS接收机收集的信息发射到PDE并被存储在SPS存储器内。为确定无线设备的地理位置，无线设备接收参考信号和并采样接收到的信号的小片。无线设备接收小片的时间是使用无线设备的本地时钟W_CLOCK而被确定的。无线设备将小片以及时标发射到PDE作为对SPS帮助信息的请求的一部分。作为响应，无线设备接收被请求的SPS帮助信息并使用帮助信息以帮助获得SPS信号。在最优实施例中，帮助信息包括由W_CLOCK测量的时间，即无线设备预计接收与可见的SPS卫星相关的每个PN帧的开始的时刻。在获得SPS信号后，可能计算无线设备的位置。PDE最好响应对SPS帮助的请求而提供给无线设备帮助信息，这包括信号小片和时标。使用存储在SPS存储器内的SPS卫星信息，PDE准备包括无线设备可见的SPS卫星的标识、相关的多普勒信息以及在无线设备处预计接收每个PN帧的开始的时间的SPS帮助信息。下一步，PDE在信号缓冲器内搜寻接收到的参考信号小片。如果找到匹配，则PDE计算在接收到的时标和存储的信号的接收时间间的时间偏置。时间偏置用于将帮助信息内的SPS定时数据转化到无线设备所用的时域。经修改的帮助信息然后发射到无线设备用于获得SPS信号。在另外的实施例中，帮助信息(未经修改)以及时间偏置可能被发射到无线设备，它然后可能使用时间偏置以与W_CLOCK同步或实现其它对SPS定时数据的调整。在最优实施例中，无线设备包括定时源、用于接收射频(RF)信号的参考信号接收机以及耦合到参考信号接收机的信号处理器。信号处理器用于对接收到的本文档来自技高网...

【技术保护点】
在包括位置确定实体的无线通信系统内，一种用于获得卫星定位系统信号的方法，其特征在于包括以下步骤：接收参考信号的小片，所述小片带有由定时源测量的接收时间；将对帮助信息的请求发送到位置确定实体，所述请求包括所述小片和所述接收时间 ；接收被请求的帮助信息；以及用接收到的帮助信息定位卫星定位系统信号。

【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：S尤尼斯，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]