[发明专利]辅助GPS定位中的准确度估计

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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GPS TOW，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被正确地建立，那么测量的结果 被报告给定位节点。在WCDMA的情况下，定位节点被包含在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GPS 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。