專利名稱：用于向偽衛(wèi)星分配偽隨機噪聲碼的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于向偽衛(wèi)星(pseudo satellite)分配PRN(偽隨機噪聲)碼的系統(tǒng)和方法，具體涉及使用在特定時間或位置從可見衛(wèi)星觀察獲得的數(shù)據(jù)向偽衛(wèi)星分配PRN碼的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
近來，使用GPS(全球定位系統(tǒng))衛(wèi)星來確定個人或物體的位置的系統(tǒng)吸引了快速增長的注意力。特別是一種在汽車部門中的系統(tǒng)，其中多個公司正在提供基于GPS衛(wèi)星的導(dǎo)航業(yè)務(wù)。
GPS接收機通過使用從GPS衛(wèi)星接收到的信號計算它與至少兩個GPS衛(wèi)星的距離來確定它位置。盡管GPS接收機能夠以不同的方式來計算它的位置，但它通常是通過從至少四個或五個GPS衛(wèi)星接收信號來進行計算的。
與在受到密集城區(qū)中的建筑物的干擾區(qū)域中相比，GPS接收機在公園或郊區(qū)中可以從GPS衛(wèi)星接收到更多的信號。城區(qū)干擾常常使得GPS接收機不能看到足夠數(shù)量的GPS衛(wèi)星以便精確地確定位置。GPS接收機不能觀察到計算它的位置所需要的最少數(shù)量的GPS衛(wèi)星。而且，當(dāng)在室內(nèi)使用GPS接收機時，它無法接收足夠的GPS衛(wèi)星信號，并且因而不能獲得基于GPS衛(wèi)星的定位。
在克服這些問題的嘗試中，通常部署GPS偽衛(wèi)星。偽衛(wèi)星是基于地面的發(fā)射機，它發(fā)送類似于實際GPS衛(wèi)星信號的信號。這樣在不能獲得GPS信號的區(qū)域中向地面GPS接收機提供了GPS定位信息。
GPS衛(wèi)星在傳輸之前用特定的PRN碼調(diào)制它們的GPS信號，從而GPS接收機可以從接收到的GPS信號來識別GPS衛(wèi)星。
與來自GPS衛(wèi)星的那些信號一樣，為了使得GPS接收機能夠在來自多個偽衛(wèi)星的信號之間進行鑒別，必須為偽衛(wèi)星分配唯一的PRN碼。
ICD-GPS-200(由美國ARNIC研究機構(gòu)建立的GPS衛(wèi)星和GPS接收機之間的接口標(biāo)準)指定36種可用的PRN代碼，并從1到37對它們進行編號。PRN碼#34和#37是相同的。向GPS衛(wèi)星分配PRN#1至PRN#32這32種PRN碼，并且為諸如偽衛(wèi)星的其他目的保留剩余的碼。
傳統(tǒng)地，保留的PRN碼PRN#33至PRN#36(除了PRN#37，因為它與PRN#34相同)對于偽衛(wèi)星是可用的。而且，如果偽衛(wèi)星自身包括GPS接收機，則偽衛(wèi)星使用與無法從其接收信號的GPS衛(wèi)星的PRN碼相對應(yīng)的PRN碼。
圖1是傳統(tǒng)偽衛(wèi)星的示意性方框圖。參見圖1，偽衛(wèi)星10包括GPS接收機12和偽衛(wèi)星控制器14。偽衛(wèi)星控制器14分析從GPS接收機12接收的GPS信號、選擇其信號無法接收的GPS衛(wèi)星的PRN碼、并使用那個PRN碼作為偽衛(wèi)星10的PRN碼。即，偽衛(wèi)星10使用與GPS接收機12不能從其接收信號的GPS衛(wèi)星的PRN編號相對應(yīng)的PRN碼對傳輸信號進行調(diào)制。
上述傳統(tǒng)的偽衛(wèi)星PRN碼分配顯示了下面的缺點。
如果只在小區(qū)域內(nèi)布置有限數(shù)量的偽衛(wèi)星，則對于偽衛(wèi)星使用從PRN#33至PRN#36的PRN碼能很好地工作。在較大的區(qū)域中，對于部署許多偽衛(wèi)星缺少PRN碼。為了準確的定位計算，在需要超過四個偽衛(wèi)星的大區(qū)域中需要超過四個PRN碼。作為一般限制，在同一覆蓋區(qū)域中一個偽衛(wèi)星不應(yīng)當(dāng)使用與另一個偽衛(wèi)星相同的PRN碼。
在裝備有GPS接收機的偽衛(wèi)星自治地選擇它的PRN碼的情形中，可能會產(chǎn)生在同一覆蓋區(qū)域中的兩個偽衛(wèi)星選擇相同的PRN碼的情況。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種偽衛(wèi)星PRN碼分配系統(tǒng)和方法，用于即使在廣域上部署偽衛(wèi)星也能夠補償PRN碼的缺乏。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種偽衛(wèi)星PRN碼分配系統(tǒng)和方法，用于防止在同一覆蓋區(qū)域內(nèi)的兩個偽衛(wèi)星選擇相同的PRN碼。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種偽衛(wèi)星PRN碼分配系統(tǒng)和方法，其中具有PRN碼分配信息的控制中心管理在距離控制中心預(yù)定距離之內(nèi)的偽衛(wèi)星的PRN碼。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種偽衛(wèi)星PRN碼分配系統(tǒng)和方法，用于根據(jù)基于時間的可見衛(wèi)星信息將PRN碼分類為可用于偽衛(wèi)星的PRN碼，并以時間為基礎(chǔ)將該可用PRN碼分配給偽衛(wèi)星。
上述目的是通過一種用于向偽衛(wèi)星分配PRN碼的系統(tǒng)和方法來實現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在用于具有GPS接收機并管理預(yù)定范圍內(nèi)的偽衛(wèi)星的PRN碼的管理服務(wù)器的偽衛(wèi)星PRN碼分配方法中，收集關(guān)于GPS衛(wèi)星的PRN碼的信息，使用所收集的PRN碼來驗證和更新預(yù)先存儲的PRN碼管理列表，參考PRN碼管理列表確定將分配給請求新PRN碼的偽衛(wèi)星的PRN碼，和通知偽衛(wèi)星所確定的PRN碼。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在用于具有GPS接收機并管理預(yù)定范圍內(nèi)的偽衛(wèi)星的PRN碼的管理服務(wù)器的偽衛(wèi)星PRN碼分配方法中，在預(yù)定的觀察周期內(nèi)的每個時間單位收集可見衛(wèi)星信息，使用所收集的可見衛(wèi)星信息來生成基于時間的偽衛(wèi)星PRN碼分配列表，參考PRN碼分配列表來確定將分配給偽衛(wèi)星的PRN碼；和通知偽衛(wèi)星所確定的PRN碼。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，在偽衛(wèi)星PRN碼分配系統(tǒng)中，管理服務(wù)器收集與GPS衛(wèi)星的PRN碼有關(guān)的信息，多個偽衛(wèi)星使用從管理服務(wù)器分配的PRN碼來調(diào)制傳輸信號。


從下面結(jié)合附圖的詳細描述中，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點將變得清楚，其中圖1是傳統(tǒng)偽衛(wèi)星的方框圖；圖2是圖解說明根據(jù)本發(fā)明實施例的偽衛(wèi)星PRN碼分配系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的控制中心的方框圖；圖4A和4B是根據(jù)本發(fā)明實施例向其分配了PRN碼的偽衛(wèi)星的方框圖；圖5是圖解說明根據(jù)本發(fā)明實施例的偽衛(wèi)星PRN碼分配方法的流程圖；圖6是列出對于根據(jù)本發(fā)明實施例的偽衛(wèi)星PRN碼分配方法的偽衛(wèi)星PRN碼使用狀態(tài)的表格的示例；圖7是圖解說明根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的偽衛(wèi)星PRN碼分配方法的流程圖；圖8是圖解說明按照時間、在特定位置的可見衛(wèi)星的狀態(tài)的圖。
圖9是按照時間列出在根據(jù)本發(fā)明第二實施例的偽衛(wèi)星PRN碼分配方法中偽衛(wèi)星PRN碼的使用狀態(tài)的表格的示例；圖10A、10B和10C圖解說明了管理多個偽衛(wèi)星的示例編組；
圖11是按照時間/組列出在根據(jù)本發(fā)明第三實施例的偽衛(wèi)星PRN碼分配方法中偽衛(wèi)星PRN碼的使用狀態(tài)的表格的示例；圖12是按照時間/組列出在根據(jù)本發(fā)明第三實施例的偽衛(wèi)星PRN碼分配方法中所分配的偽衛(wèi)星PRN碼的表格的示例；圖13A和13B圖解說明了根據(jù)本發(fā)明的偽衛(wèi)星的陣列。
具體實施例方式
下面將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在隨后的描述中，不對公知的功能或構(gòu)造進行詳細的描述，因為它們會由于不必要的細節(jié)而混淆本發(fā)明。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的偽衛(wèi)星PRN碼分配系統(tǒng)的示意性方框圖。參照圖2，偽衛(wèi)星PRN碼分配系統(tǒng)包括控制中心100和多個偽衛(wèi)星210至250?？刂浦行?00存儲有關(guān)與控制中心100的控制下的偽衛(wèi)星有關(guān)的信息、存儲對于多個時間段可用的PRN碼、和根據(jù)所存儲的信息管理偽衛(wèi)星PRN碼。控制中心100經(jīng)由無線或有線連接與它的偽衛(wèi)星通信。在圖2所示的示例中，分別向偽衛(wèi)星210、220、230、240和250分配PRN碼PRN#12、PRN#34、PRN#19、PRN#32和PRN#22。如圖所示，偽衛(wèi)星230和240無線地與控制中心100進行通信。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的控制中心100的方框圖。參見圖3，控制中心100包括數(shù)據(jù)庫(DB)110、GPS接收機120、控制中心控制器130和PRN發(fā)射機140。
DB 110存儲/管理與在控制中心100的控制下的偽衛(wèi)星有關(guān)的信息、以及對于每個時間段可用的PRN碼。后面將參考圖6、10、12和13更加詳細地描述所述時間段。
GPS接收機120從GPS衛(wèi)星接收GPS信號，并使用所接收到的信號將偽衛(wèi)星PRN碼分配系統(tǒng)與GPS衛(wèi)星同步。
控制中心控制器130根據(jù)在DB 110中存儲和管理的信息確定能夠分配給可控偽衛(wèi)星的PRN碼。希望所確定的PRN碼與GPS衛(wèi)星的PRN碼具有最佳的相關(guān)性，以便能夠清楚地與GPS衛(wèi)星的PRN碼相區(qū)分。將最相關(guān)的PRN碼定義為與GPS衛(wèi)星的PRN碼最自相關(guān)并且最互相關(guān)的PRN碼。它們能夠與GPS衛(wèi)星的PRN碼相區(qū)分。
控制中心控制器130根據(jù)DB 110的信息向同一傳播區(qū)域中的多個偽衛(wèi)星分配不同的PRN碼。
PRN發(fā)射機140將可用偽衛(wèi)星PRN碼發(fā)送至相應(yīng)的偽衛(wèi)星。最好將PRN發(fā)射機140配置為選擇性地支持有線和無線網(wǎng)絡(luò)。公用網(wǎng)和專用網(wǎng)兩者都可用作有線網(wǎng)絡(luò)，移動通信網(wǎng)絡(luò)或無線LAN(局域網(wǎng))可被選擇作為無線網(wǎng)絡(luò)。
圖4A和4B是根據(jù)本發(fā)明實施例向其分配了PRN碼的偽衛(wèi)星的示意性方框圖。
參見圖4A，偽衛(wèi)星200a具有PRN接收機202a和偽衛(wèi)星控制器204a。
PRN接收機202a接收從圖3所圖解說明的控制中心100發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)發(fā)送至偽衛(wèi)星控制器204a。所述數(shù)據(jù)提供與將被分配給偽衛(wèi)星200a的PRN碼有關(guān)的信息。
偽衛(wèi)星控制器204a利用從PRN接收機202a提供的PRN碼對GPS信號進行調(diào)制，并發(fā)送將由GPS接收機接收的調(diào)制后的信號。
圖4B圖解說明了使用典型移動終端20的偽衛(wèi)星200b。參見圖4B，偽衛(wèi)星200b包括用于連接移動終端20和偽衛(wèi)星控制器204b的接口(I/F)202b。移動終端可用作控制中心和偽衛(wèi)星之間的鏈接或中繼器。
偽衛(wèi)星控制器204b在結(jié)構(gòu)和操作上與在圖4A中示出的它的配對物204a相類似。
I/F202b經(jīng)由移動終端20通過無線網(wǎng)絡(luò)接收PRN碼信息，并將所述信息發(fā)送至偽衛(wèi)星控制器204b。
偽衛(wèi)星控制器204b隨后使用PRN碼信息調(diào)制傳輸信號，并發(fā)送將由GPS接收機接收的調(diào)制后的信號。
圖5是圖解說明根據(jù)本發(fā)明實施例的偽衛(wèi)星PRN碼分配方法的流程圖。圖2和3中示出的控制中心100負責(zé)向偽衛(wèi)星分配PRN碼。
參見圖3和圖5，在步驟S102，控制中心100經(jīng)由GPS接收機120收集可以從其接收信號的GPS衛(wèi)星的PRN碼。由于不斷地操作GPS接收機120，控制中心100可以接收GPS信號和確定可在不同的時間點使用的GPS衛(wèi)星的PRN碼。
在步驟S104，控制中心控制器130根據(jù)PRN碼信息來更新/驗證/管理在DB 110中存儲的PRN碼管理列表。PRN碼管理列表管理當(dāng)前由GPS衛(wèi)星使用的PRN碼。
控制中心控制器130根據(jù)PRN碼管理列表在預(yù)定的時間間隔向偽衛(wèi)星分配PRN碼。即，當(dāng)在步驟S106中將通過新PRN碼來代替特定偽衛(wèi)星的當(dāng)前PRN碼時，在步驟S108，控制中心控制器130參考PRN碼管理列表向偽衛(wèi)星分配新PRN碼。
控制中心控制器130以防止同一覆蓋區(qū)域中的多個偽衛(wèi)星使用相同的PRN碼的方式、通過參考PRN碼管理列表來分配PRN碼。PRN發(fā)射機140通知偽衛(wèi)星所分配的PRN碼。
圖6是列出根據(jù)本發(fā)明實施例的偽衛(wèi)星PRN碼分配方法的偽衛(wèi)星PRN碼使用狀態(tài)的表格的示例。參考字符A至F指示六個GPS衛(wèi)星軌道，參考數(shù)字1至6指示其中GPS衛(wèi)星存在于每個軌道中的時隙編號(slot number)。SVN是標(biāo)識GPS衛(wèi)星的唯一編號。每當(dāng)替換了一個舊的GPS衛(wèi)星時，SVN增加1。因此，盡管PRN數(shù)目限制在1至32，但SVN可以大于PRN數(shù)目。
參見圖6，PRN#12、PRN#19和PRN#32是分配給GPS衛(wèi)星的PRN#1至PRN#32中當(dāng)前未使用的。這意味著，PRN#12、PRN#19和PRN#32可用于偽衛(wèi)星。因此，控制中心控制器130可以向偽衛(wèi)星分配PRN#12、PRN#19和PRN#32中的一個。
根據(jù)在圖5中描述的偽衛(wèi)星PRN碼分配方法，控制中心控制器130使用PRN碼管理列表管理多個偽衛(wèi)星的PRN碼，從而不會向同一覆蓋區(qū)域中一個以上的偽衛(wèi)星分配相同的PRN碼。通過利用這一系統(tǒng)，對于偽衛(wèi)星不缺乏PRN碼。
圖7是圖解說明根據(jù)本發(fā)明另一實施例的偽衛(wèi)星PRN碼分配方法的流程圖?？刂浦行目刂破?30也執(zhí)行這一偽衛(wèi)星PRN碼分配方法。
圖8是圖解說明在相應(yīng)時間、特定位置的可見衛(wèi)星的可用性的圖，圖9是指示在根據(jù)本發(fā)明第二實施例的偽衛(wèi)星PRN碼分配方法中、在每個時間單位偽衛(wèi)星PRN碼的使用狀態(tài)的表格的示例。
參照圖7、8和9，在步驟S202中，控制中心100在預(yù)定的觀察期內(nèi)在每個時間單位收集可見衛(wèi)星信息。例如，控制中心100在24小時的周期內(nèi)每10分鐘在預(yù)定的觀察位置(例如，安裝GPS接收機120的地點)收集與可以從其接收信號的GPS衛(wèi)星相關(guān)的信息。所收集的GPS衛(wèi)星信息提供在每個時間段GPS衛(wèi)星的PRN碼。在圖8中圖解說明了以時間為基礎(chǔ)收集的可見衛(wèi)星信息的示例。從圖8中，注意到可見衛(wèi)星信息在相同的位置是變化的，即在固定的GPS接收機位置根據(jù)時間而變化。換句話說，由于每個GPS衛(wèi)星在大約12小時的周期中沿地球軌道而運行，因此每個預(yù)定的時間段可以觀察到至少一個GPS衛(wèi)星。根據(jù)所收集的信息，控制中心100可以預(yù)測何時從哪個GPS衛(wèi)星能夠接收信息，或者何時無法從一個特定的GPS衛(wèi)星接收信號。控制中心100可以將控制中心100確定為無法從其接收信號的GPS衛(wèi)星的PRN碼分配給偽衛(wèi)星。
在步驟S204，控制中心控制器130使用隨時間變化的可見衛(wèi)星信息創(chuàng)建PRN碼分配列表。即，控制中心控制器130使用所收集的信息確定在控制中心100的觀察位置無法從其接收信號的GPS衛(wèi)星的PRN碼，以及無法從特定GPS衛(wèi)星收集GPS信號的時間段?？刂浦行目刂破?30還根據(jù)PRN碼信息和時間信息生成與在每個時間單位可用于偽衛(wèi)星的PRN碼有關(guān)的信息。列出與在每個時間單位可用于偽衛(wèi)星的PRN碼有關(guān)的信息作為偽衛(wèi)星PRN碼分配列表。
參見圖9，偽衛(wèi)星PRN碼使用狀態(tài)表包含在每個時間單位中使用的PRN碼、將要排除的PRN碼、添加的PRN碼、和保留的PRN碼。即，控制中心控制器130管理在每個時間單位使用的PRN碼、排除的PRN碼、添加的PRN碼、和保留的PRN碼。在圖9中，在8:00使用的PRN碼的編號是12、17、19、22、23、32和33，PRN碼13和15是將要排除的，PRN碼PRN#24、PRN#35和PRN#36是保留的。在8:10，PRN#12、PRN#17、PRN#19、PRN#22、PRN#23、PRN#32、PRN#33和PRN#34是占用的，PRN碼17是將要排除的，PRN碼30是將要添加的，PRN#25和PRN#36是保留的。照這樣，控制中心控制器130基于偽衛(wèi)星PRN碼使用狀態(tài)創(chuàng)建PRN碼分配列表。
例如，控制中心控制器130創(chuàng)建PRN碼分配列表，并能夠根據(jù)圖9中示出的信息如下向偽衛(wèi)星分配PRN在8:00分配PRN#24、35和36中的一個，在8:10分配PRN#25和36中的一個，在8:20分配PRN#30和PRN#36中的一個。
在步驟S206，控制中心控制器130根據(jù)偽衛(wèi)星PRN碼分配列表向在控制中心100的控制之下的偽衛(wèi)星分配PRN碼，并在步驟S208經(jīng)由PRN發(fā)射機140向偽衛(wèi)星通知PRN碼。
在這一情形中，向每個偽衛(wèi)星分配可變PRN碼。即，在每個時間單位可以在控制中心控制器130的控制之下根據(jù)偽衛(wèi)星PRN碼分配列表向偽衛(wèi)星分配不同的PRN碼。
圖7描述的PRN碼分配方法還解決了對于同一覆蓋區(qū)域中的多個偽衛(wèi)星使用相同PRN碼的問題，并通過按照時間管理PRN碼分配列表中的偽衛(wèi)星的PRN碼避免了缺少可用于偽衛(wèi)星的PRN碼。
圖10A、10B和10C圖解說明了用于PRN碼管理的多個偽衛(wèi)星的示例編組。
參見圖10A，當(dāng)控制中心100a遠離其控制的偽衛(wèi)星時，控制中心100a以及偽衛(wèi)星能夠觀察不同的GPS衛(wèi)星。例如，即使在控制中心100a的控制之下的偽衛(wèi)星210a至250a中的一些(例如，偽衛(wèi)星210a)能夠從GPS衛(wèi)星300a接收信號，圖10A中所示的控制中心100a也不能從GPS衛(wèi)星300a接收信號。這是因為控制中心100a遠離偽衛(wèi)星210a。在這一情形中，由于控制中心100a不能從GPS衛(wèi)星300a接收信號，所以它會考慮GPS衛(wèi)星300a的PRN碼PRN#30可用于偽衛(wèi)星。
在這一情況中，控制中心100a可能會向偽衛(wèi)星210a分配GPS衛(wèi)星300a的PRN碼PRN#30，并且偽衛(wèi)星210a隨后將用PRN碼PRN#30發(fā)送信號。因此，偽衛(wèi)星210a和GPS衛(wèi)星300a的覆蓋范圍之內(nèi)的GPS接收機從不同的衛(wèi)星GPS衛(wèi)星300a和偽衛(wèi)星210a接收用相同的PRN碼PRN#30調(diào)制的信號，使得無法準確地計算GPS接收機的位置。
因此，在本發(fā)明的一個實施例中最好在覆蓋區(qū)域中安裝控制中心100a，以觀察與偽衛(wèi)星210a至250a相同的GPS衛(wèi)星300a。并且最好在廣域中安裝多個控制中心，在每個控制中心的控制之下向偽衛(wèi)星分配不同的PRN碼。
圖10B包括第二控制中心100b，用于管理偽衛(wèi)星210a，以解決在圖10A中圖示的偽衛(wèi)星編組中遇到的問題。參見圖10B，控制中心100a只管理偽衛(wèi)星220a至250a，控制中心100b管理遠離控制中心100a的偽衛(wèi)星210b。因此，在偽衛(wèi)星210a的覆蓋區(qū)域中的GPS接收機從不同的衛(wèi)星(即GPS衛(wèi)星和偽衛(wèi)星)接收用相同的PRN碼調(diào)制的信號的問題得到解決。
圖10C圖解說明了圖10B中示出的偽衛(wèi)星編組的示例性應(yīng)用，其中一個控制中心400可以控制多個虛擬控制中心410至440。當(dāng)在廣域上部署多個偽衛(wèi)星時，定義了多個編組，每個編組具有相同的GPS觀察和一個控制中心。參見圖10C，本發(fā)明的偽衛(wèi)星PRN碼分配系統(tǒng)將一個廣域劃分為四個組(例如，組A、組B、組C和組D)，并且在各個組中安裝控制中心410至440。盡管最好對于每個組安裝一個單獨的控制中心，也可以將所有的功能集中在一個控制中心(例如，400)上，并將其他控制中心(例如，410至450)配置為虛擬控制中心，從而減少當(dāng)在一個覆蓋區(qū)域中操作太多控制中心時可能會產(chǎn)生的問題。
圖11圖解說明了按照時間/組列出在根據(jù)本發(fā)明第三實施例的偽衛(wèi)星PRN碼分配方法中偽衛(wèi)星PRN碼的使用狀態(tài)的表格的示例。這一PRN碼使用狀態(tài)列表提供與對于圖10C中所示的各個區(qū)域可觀察到的GPS衛(wèi)星的PRN碼的使用狀態(tài)有關(guān)的信息。參見圖11，對于每個時間單位，按照組來管理分配給每個組的PRN碼編號、將要刪除的PRN碼編號、將要為偽衛(wèi)星添加的PRN碼編號、以及對于偽衛(wèi)星可用但是沒有實際地被分配的PRN碼。在圖11中，每10分鐘呈現(xiàn)偽衛(wèi)星PRN碼的使用狀態(tài)，但是在需要的時候可以改變該時間段。
圖12圖解說明了按照時間/組列出在根據(jù)本發(fā)明第三實施例的偽衛(wèi)星PRN碼分配方法中所分配的偽衛(wèi)星PRN碼的表格的示例。圖10C中所示的控制中心400參考圖11中示出的基于時間/組的偽衛(wèi)星PRN碼使用狀態(tài)列表創(chuàng)建PRN碼分配列表，用于按照時間管理偽衛(wèi)星的PRN碼。在向偽衛(wèi)星分配PRN碼時，控制中心400控制在每個組A、B、C或D的邊緣的偽衛(wèi)星，從而邊緣的偽衛(wèi)星不使用與鄰近的偽衛(wèi)星相同的PRN碼。在圖12中，每10分鐘向偽衛(wèi)星分配PRN碼，但是在需要的時候可以改變該時間段。
圖13A和13B圖解說明了根據(jù)本發(fā)明的偽衛(wèi)星陣列。圖13A圖解說明了在具有較高建筑物的密集城區(qū)中的偽衛(wèi)星部署。參見圖13A，在通過道路與另一個塊相分離的塊30的角上安裝偽衛(wèi)星200c。圖13B圖解說明了室內(nèi)的偽衛(wèi)星部署。參見圖13B，在建筑物的每一層的天花板的角上安裝偽衛(wèi)星200d。特別的，由于在相同的覆蓋區(qū)域中定位偽衛(wèi)星200d，所以必須向它們分配不同的PRN碼。
根據(jù)如上所述的本發(fā)明，控制中心管理偽衛(wèi)星的PRN碼，從而在同一覆蓋區(qū)域中的多個偽衛(wèi)星不使用相同的PRN碼。分配可用GPS衛(wèi)星中的PRN碼防止了缺少用于偽衛(wèi)星的PRN碼。
盡管已經(jīng)參考本發(fā)明特定的優(yōu)選實施例示出和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，可以在不違背通過附加的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下在形式和細節(jié)上作出各種改變。
權(quán)利要求
1.一種通過具有GPS(全球定位系統(tǒng))接收機并管理預(yù)定范圍內(nèi)的偽衛(wèi)星的PRN碼的管理服務(wù)器向偽衛(wèi)星分配偽隨機噪聲碼(PRN)的方法，所述方法包括步驟收集GPS衛(wèi)星的PRN碼；使用所收集的PRN碼來驗證和更新PRN碼管理列表；基于PRN碼管理列表確定分配給偽衛(wèi)星的PRN碼；和通知偽衛(wèi)星所確定的PRN碼。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述驗證和更新PRN碼管理列表的步驟包括步驟檢測當(dāng)前由偽衛(wèi)星和GPS衛(wèi)星使用的PRN碼；驗證和更新PRN碼管理列表，以包括與當(dāng)前由GPS衛(wèi)星使用的PRN碼有關(guān)的信息。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在PRN碼確定步驟中，將與GPS衛(wèi)星的PRN碼最相關(guān)的PRN碼分配給偽衛(wèi)星。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中向在同一覆蓋區(qū)域中的多個偽衛(wèi)星分配不同的PRN碼。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中經(jīng)由有線通信網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)向偽衛(wèi)星發(fā)送指示所確定的PRN碼的信息。
6.一種通過具有GPS(全球定位系統(tǒng))接收機并管理預(yù)定范圍內(nèi)的偽衛(wèi)星的PRN碼的管理服務(wù)器向偽衛(wèi)星分配偽隨機噪聲碼(PRN)的方法，所述方法包括步驟在預(yù)定的觀察周期內(nèi)對于預(yù)定的時間單位收集可見GPS衛(wèi)星的信息；使用所收集的可見GPS衛(wèi)星信息來生成基于時間的偽衛(wèi)星PRN碼分配列表；基于PRN碼分配列表確定分配給偽衛(wèi)星的PRN碼；和通知偽衛(wèi)星所確定的PRN碼。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中使用通過GPS接收機接收的GPS信號在預(yù)定的觀察位置預(yù)定的觀察時間段內(nèi)對于每個時間單位來收集可見GPS衛(wèi)星的PRN碼編號。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中生成PRN碼分配列表的步驟包括步驟使用所收集的可見衛(wèi)星信息來確定在觀察位置每個GPS衛(wèi)星的可見時段；使用GPS衛(wèi)星的可見時段檢測不能從每個GPS衛(wèi)星接收GPS信號的時間單位；和在各個時間單位將不能從其接收GPS信號的GPS衛(wèi)星的PRN碼確定為可用于偽衛(wèi)星的PRN碼。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其中PRN碼確定步驟包括步驟根據(jù)PRN碼分配列表確定當(dāng)前時間是否在與偽衛(wèi)星的所分配的PRN碼相對應(yīng)的GPS衛(wèi)星的可見時間段內(nèi)；和如果當(dāng)前時間在GPS衛(wèi)星的可見時間段內(nèi)，則改變偽衛(wèi)星的PRN碼。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其中在所述PRN碼確定步驟中，將與GPS衛(wèi)星的PRN碼最相關(guān)的PRN碼分配給偽衛(wèi)星。
11.如權(quán)利要求6所述的方法，其中向在同一覆蓋區(qū)域中的多個偽衛(wèi)星分配不同的PRN碼。
12.一種用于向偽衛(wèi)星分配偽隨機噪聲(PRN)碼的系統(tǒng)，包括管理服務(wù)器，用于收集與GPS(全球定位系統(tǒng))衛(wèi)星的PRN碼有關(guān)的信息；和多個偽衛(wèi)星，使用從管理服務(wù)器分配的PRN碼來調(diào)制傳輸信號。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述管理服務(wù)器包括GPS接收機，用于從GPS衛(wèi)星接收GPS信號；存儲單元，用于存儲和管理與偽衛(wèi)星有關(guān)的信息以及與對于不同時間單位可用的PRN碼有關(guān)的信息；控制器，用于根據(jù)所存儲的信息來確定可用于偽衛(wèi)星的PRN碼，并通知偽衛(wèi)星該PRN碼；和發(fā)射機，用于在控制器的控制之下向偽衛(wèi)星發(fā)送指示所述PRN碼的信息。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述控制器檢測與GPS衛(wèi)星的PRN碼最相關(guān)的PRN碼，作為可用于偽衛(wèi)星的PRN碼。
15.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述控制器向同一覆蓋區(qū)域中的多個偽衛(wèi)星分配不同的PRN碼。
16.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述發(fā)射機經(jīng)由有線網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)向偽衛(wèi)星發(fā)送指示所述PRN碼的信息。
17.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中每個偽衛(wèi)星包括PRN接收機，用于從所述管理服務(wù)器接收指示所分配的PRN碼的信息；和偽衛(wèi)星控制器，用于使用PRN碼來調(diào)制傳輸信號，并發(fā)送所調(diào)制的信號。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述PRN接收機連接至管理服務(wù)器，并從該管理服務(wù)器接收指示所分配的PRN碼的信息。
19.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述PRN接收機是用于向/從移動終端發(fā)送/接收數(shù)據(jù)的無線接口，并經(jīng)由所述移動終端從管理服務(wù)器接收與所分配的PRN碼有關(guān)的信息。
20.一種用于向偽衛(wèi)星分配偽隨機噪聲(PRN)碼的系統(tǒng)，包括多個管理服務(wù)器，每一個用于收集與GPS(全球定位系統(tǒng))衛(wèi)星的PRN碼有關(guān)的信息，并基于所收集的PRN碼信息來管理在預(yù)定范圍內(nèi)的偽衛(wèi)星的PRN碼；集成的服務(wù)器，用于管理所述管理服務(wù)器；和多個偽衛(wèi)星，每一個安置在一個管理服務(wù)器的覆蓋區(qū)域內(nèi)，用于使用從管理服務(wù)器分配的PRN碼來調(diào)制傳輸信號。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種偽衛(wèi)星PRN碼分配系統(tǒng)和方法。在該系統(tǒng)中，管理服務(wù)器收集與GPS衛(wèi)星的PRN碼有關(guān)的信息，多個偽衛(wèi)星(pseudo satellite)使用從管理服務(wù)器分配的PRN碼來調(diào)制傳輸信號。
文檔編號G01S5/10GK1580812SQ20041005649
公開日2005年2月16日 申請日期2004年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月14日
發(fā)明者金熙政, 元銀泰 申請人:三星電子株式會社