[发明专利]用于通用广播定位辅助数据的方法、系统、用户设备、网元和软件产品

说明书

相关申请交叉引用

本申请要求于2007年1月10日提交的美国临时申请No.60/879,910的优先权。 

技术领域

本发明涉及无线通信，并且更具体地，涉及基于卫星的定位和导航系统。 

背景技术

目前存在两种公共全球定位系统(GPS)系统。NAVSTAR(导航信号定时和测距)系统由美国拥有，并由国防部管理。GLONASS(全球轨道导航卫星系统)由俄罗斯联邦拥有。尽管NAVSTAR和GLONASS二者都是全球定位系统，但经常将NAVSTAR系统称为GPS，因为其总体上是第一个可用的系统。尽管如此，请读者记住，这两种系统都是GPS系统。将来还会有一种称为Galileo(伽利略)的欧洲系统。 

例如，在NAVSTAR的情况下，存在20颗以上绕地球运转的卫星(也称为空间航天器)。每个卫星传输两个载波信号，L1和L2。这些载波信号之一L1用于携带标准定位服务(SPS)的导航消息和编码信号。每个卫星利用不同的C/A(粗捕获)码来调制L1载波相位。由此，获得了用于由不同卫星进行传输的不同信道。C/A码是伪随机噪声(PRN)码，其在2.046MHz的标称带宽上扩展频谱。其每1023个比特重复一次，码的历元(epoch)是1ms。C/A码的比特也称作码片(chip)。利用比特率为50比特/秒的导航信息对 L1信号的载波频率进一步调制。该导航信息特别包括指明传输时间的时间戳以及星历表和历书参数。 

除了GPS系统之外，还存在将提供附加信息的基于卫星的增强系统(SBAS)，例如，使GPS能够改善定位性能和完整性。SBAS卫星通常是仅服务于特定地理区域的对地静止卫星，因此其不是全球可用的。因此，存在多个已部署的或者正在开发的SBAS以用于覆盖各个地区，诸如用于北美和太平洋地区的广域增强系统(WAAS)、用于欧洲和北非地区的欧洲对地静止导航覆盖系统(EGNOS)以及用于亚洲地区的多功能卫星增强系统(MSAS)。SBAS卫星可以使用与GPS相同的信号结构，以便能够利用相同的GPS接收机硬件来接收和解调SBAS信号，从而仅仅需要GPS接收机软件的改变。 

GNSS表示全球导航卫星系统。术语GNSS用来总体上表示GPS、Galileo、GLONASS、SBAS、LAAS和QZSS(准天顶卫星系统)或者其元件。支持GNSS的接收机通常将使用NAVSTAR和GLONASS中的一个或者二者来提供定位，并且还将使用其他组件以改善精度并提供对问题的快速警示。 

本发明涉及辅助GNSS(诸如，A-Galileo或者未来将支持的其他GNSS)的领域。辅助GPS(全球定位系统)，或称为A-GPS，使用辅助服务器来降低测距接收机(GPS接收机)使用GPS来确定位置所需的时间。这在用户通常位于“城市峡谷”的市区以及当用户处于茂密的林木遮挡之下时是有用的。这正在变得日益普遍，并且经常与蜂窝网络上提供的基于位置的服务(LBS)相关联。 

A-GPS与(普通)GPS的区别在于包括辅助服务器。在(普通)GPS网络中，只有GPS卫星和GPS接收机。在A-GPS网络中，处理能力有限且通常处于不太理想的定位位置的接收机与辅助服务器进行通信，其中该辅助服务器具有高处理能力以及对参考网络的接入。A-GPS接收机和辅助服务器共享任务，这降低了GPS接收机上的计算负担，但是需要执行与辅助服务器的蜂窝通信。 

A-GPS接收机(即，配置用于使用A-GPS并因此通过蜂窝网络与辅助服务器通信的接收机)可以向位于经常称为(服务)移动位置中心处的辅助服务器请求卫星的最新星历表，或者请求对星历表的修正，从而允许A-GPS接收机进行更为精确的定位确定。 

目前，不存在用于A-GNSS中的通用辅助数据广播的适当方法和系统。解决这一问题是本发明的关注点。 

第三代伙伴合作计划(3GPP)标准化论坛中的某些当前工作正在关注不久的将来的GNSS，包括欧洲Galileo、俄罗斯GLONASS、SBAS以及日本的QZSS，以便基于这些系统来定义辅助数据消息和特征。这些系统将在未来几年部署(对于GLONASS，是重新部署)。本质上，还需要重新定义辅助数据和辅助请求消息，以便与这些将要出现的系统兼容。某些当前提议还包括差分GNSS(DGNSS)，其将把差分修正从GPS扩展到其他卫星系统以及扩展到现代化GPS。