專利名稱：獲得信號捕獲輔助數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
所公開的方法和裝置涉及無線通信，并且更具體地涉及采用信號捕獲輔助數(shù)據(jù)來輔助一個接收站捕獲所選信號的無線系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無線通信業(yè)界正在開發(fā)為無線終端生成精確位置信息的服務(wù)。這種開發(fā)部分地由公共安全服務(wù)提供者致力于對緊急呼叫的快速反應(yīng)的需要而推動。在很多實例中，主叫方可能不愿或不能提供精確的位置信息。當(dāng)自動地提供這種信息時，公共安全官員能夠迅速地反應(yīng)并提供服務(wù)。一般來說，在其中一個公共安全實體接收到緊急“911”電話呼叫的一個位置稱為公共安全應(yīng)答點(下文中稱為“PSAP”)。
眾所周知的全球定位系統(tǒng)(GPS)提供一種可能的方法來提供無線終端位置確定。采用GPS技術(shù)，可以在由FCC報告和規(guī)則所要求的精確度要求范圍內(nèi)確定無線終端位置和速度信息。一旦將GPS技術(shù)加入到該單元，除提供足夠精確的無線終端位置信息之外，則還容易地將新的GPS特征集成到無線電話中?？梢杂眠@額外的有價值的特征來增加無線電話的市場價值并通過向這些電話的終端用戶提供附加服務(wù)來提高收益。
眾所周知，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)采用在環(huán)繞地球的軌道中的衛(wèi)星。地球上任何地方的任何GPS用戶都可以得到包括三維位置、速度和時刻(time of day)的準(zhǔn)確導(dǎo)航信息。GPS系統(tǒng)包括24顆衛(wèi)星，這些衛(wèi)星部署在三個關(guān)于赤道以55°傾斜并關(guān)于彼此間隔120°的平面內(nèi)具有26,600千米半徑的圓形軌道上。在三個軌道路徑中的每一個內(nèi)八顆衛(wèi)星等距地間隔。采用GPS的位置測量基于從在軌衛(wèi)星向一個GPS接收機廣播的GPS信號的傳播延遲時間的測量。通常，在四維(緯度、經(jīng)度、高度和時間)中進(jìn)行準(zhǔn)確的位置確定需要接收來自4顆衛(wèi)星的信號。在一個接收機測量各信號的傳播延遲之后，通過用光速乘以每個延遲來計算到每個衛(wèi)星的距離。通過結(jié)合所測量的距離和衛(wèi)星的已知位置求解一組具有四個未知數(shù)的四個方程，得到位置和時間。結(jié)合連續(xù)地監(jiān)控和修正衛(wèi)星時鐘和軌道參數(shù)的跟蹤臺，對于每個衛(wèi)星采用星載(on-board)原子鐘來維持GPS系統(tǒng)的精確能力。
每個GPS衛(wèi)星飛行器(SV)在L頻帶中發(fā)送兩個直接序列編碼擴頻信號在載波頻率1.57542GHz處的一個L1信號，以及在1.2276GHz處的一個L2信號。L1信號包括兩個以相位正交調(diào)制的相移鍵控(PSK)擴頻信號P碼信號(P代表“精確”)和C/A(C/A代表“粗糙/捕獲”)碼信號。L2信號只包含P碼信號。P碼和C/A碼是調(diào)制到載波上的重復(fù)偽隨機(又稱偽噪聲或“PN”)比特(被通信領(lǐng)域的普通技術(shù)人員稱為“碼片”)序列。接收機利用這些碼類似于時鐘的性質(zhì)來進(jìn)行時延的測量。用于每個SV的PN碼是唯一的，使得接收機可以分辨哪個衛(wèi)星發(fā)送了一個給定的碼，即使這些碼全部是在同一載波頻率上發(fā)送的。包含對于導(dǎo)航計算有用的系統(tǒng)狀態(tài)信息和衛(wèi)星軌道參數(shù)的50bit/s的數(shù)據(jù)流也調(diào)制到每個載波上。P碼信號是加密的，并且通常P碼信號對于商業(yè)用戶和私人用戶是不可用的。C/A信號對于所有用戶可用。
由GPS接收機執(zhí)行的絕大部分操作具有由直接序列擴頻接收機執(zhí)行的操作的特征。在一個稱為“解擴”的處理中，必須通過用PN碼的一個時間校準(zhǔn)的本地生成副本乘以每個信號來從該信號中去除PN碼調(diào)制的擴展效果。由于不太可能在接收機啟動時就知道合適的時間校準(zhǔn)或碼延遲，因此必須通過在GPS接收機操作的初始“捕獲”階段期間進(jìn)行搜索來確定。
在執(zhí)行解擴之后，每個信號包含在中間載波頻率的一個50bit/sPSK信號。由于由衛(wèi)星和終端單元之間的相對移動引起的多普勒效應(yīng)，并且由于本地接收機的GPS時鐘參考誤差，該PSK信號的確切頻率是不確定的。由于在信號捕獲之前多普勒頻率通常是未知的，因此在初始信號捕獲期間必須執(zhí)行對多普勒頻率的搜索。一旦近似地確定了多普勒頻率，就可以進(jìn)行載波解調(diào)。
在執(zhí)行載波解調(diào)之后，使用一個比特同步環(huán)路得出數(shù)據(jù)比特定時，并最終檢測數(shù)據(jù)流。一旦已經(jīng)捕獲來自四顆衛(wèi)星的信號并鎖定到這些信號上，已經(jīng)進(jìn)行了時延和多普勒測量，并且接收到足夠數(shù)目的數(shù)據(jù)比特(足以確定GPS定時參考和軌道參數(shù))，就可以進(jìn)行導(dǎo)航計算。
對于位置確定，GPS系統(tǒng)的一個缺點是需要相對較長的時間來執(zhí)行信號捕獲。如上所述，直到已經(jīng)通過在其維度為碼相位延遲和多普勒頻移的二維搜索“空間”中進(jìn)行搜索對SV信號進(jìn)行了定位，才能跟蹤SV信號。典型地，如果在該搜索空間中沒有該信號的位置的先前知識，在接收機“冷啟動”之后通常是這種情況，對于待捕獲和跟蹤的每個SV信號，必須要搜索大量的碼延遲(大約2000個)和多普勒頻率(大約15個)。因此，對于每個信號，必須檢查在搜索空間中的多達(dá)30,000個的位置。典型地，一次一個地順序地檢查這些位置，這是一個可能耗費5-10分鐘的過程。如果在接收天線的視野內(nèi)四顆衛(wèi)星的身份(即PN碼)是未知的，則捕獲時間還會變長。
至少當(dāng)一個GPS接收機已經(jīng)丟失了信號時，需要進(jìn)行信號捕獲，GPS接收機丟失信號可能發(fā)生在例如關(guān)機之后，或發(fā)生在當(dāng)信號已經(jīng)被阻塞而不能到達(dá)接收機一段時間時。在捕獲信號之后，可以保持或“跟蹤”這些信號。
然而，諸如蜂窩電話移動臺(MS)之類的許多裝置具有的GPS功能作為一個附加特征或增強，而不是作為該裝置的一個首要目的。對于這些裝置，連續(xù)地跟蹤GPS SV信號的需要會增加成本，縮短電池使用期限，或降低主要裝置(例如主要用作蜂窩電話)的功能性。例如，由于GPS SV信號是在不同于蜂窩電話信號頻率的頻率提供的，因此單個接收機不能同時監(jiān)控兩個頻率。為此，MS需要一個額外的接收機單元，從而增加了裝置的成本。此外，需要增加系統(tǒng)的處理能力，以便并發(fā)地監(jiān)控兩個信號，這會同時增加成本和功率消耗。因此，很多這種系統(tǒng)都很少跟蹤GPS SV信號，而僅根據(jù)需要來捕獲所需的信號。
所有的有GPS能力的系統(tǒng)都需要捕獲GPS SV信號。一些系統(tǒng)僅偶爾需要這種捕獲，而其他的系統(tǒng)則在每次對于一個GPS功能需要它們時都需要捕獲GPS SV信號。遺憾的是，對信號捕獲的需要不能避免緊急地需要GPS功能，諸如當(dāng)需要迅速地獲得MS位置以便于對一個緊急情況進(jìn)行響應(yīng)時。在這種情況下，非常希望能獲得與在位置確定之前由GPS/無線終端單元進(jìn)行的5至10分鐘的GPS衛(wèi)星信號捕獲的冷啟動相關(guān)聯(lián)的時延。
為了減小該時延，可以提供信息來輔助一個接收機捕獲一個特定信號。通過提供一個“碼窗口”，這種捕獲輔助信息使得一個接收機可以縮小為了定位一個信號必須搜索的空間。碼窗口提供了一個在其中必須找到“碼相位”(有效地，信號到達(dá)時間)的縮小的范圍，或一個與該信號相關(guān)的多普勒偏移的預(yù)測范圍。捕獲輔助還可以包括關(guān)于該信號的其他信息，諸如其PN(偽噪聲或偽隨機)碼、頻率、調(diào)制和內(nèi)容。關(guān)于信號不確定度的窗口越小，接收機就可以越快地捕獲信號?？s小這些窗口不僅可以能夠更快的信號捕獲，這縮短了能夠產(chǎn)生位置確定結(jié)果之前的延遲，而且還減小了接收機上的處理負(fù)擔(dān)，這可以降低功率消耗。在其中在從一個系統(tǒng)中的另一源提供的信息的輔助下，接收機根據(jù)需要定位用于位置定位的測距信號(例如GPS SV信號)的系統(tǒng)通常稱為“無線輔助位置定位”系統(tǒng)。
自從引入了無線輔助位置定位系統(tǒng)，它們就作為優(yōu)選的位置定位技術(shù)得到普及。它們可應(yīng)用于任何這樣的系統(tǒng)中，其中能夠測量來自給定信號源的測距信號的用戶終端可以訪問一個數(shù)據(jù)庫以獲得便于測距信號的快速捕獲的信息。其中，一種應(yīng)用就是由與一個或更多基站(BS)進(jìn)行通信的具有位置定位的能力的無線移動臺(MS)所用，其中BS連接到一個或多個數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，也稱為位置確定實體(PDE)，其能夠提供信號捕獲輔助數(shù)據(jù)。
發(fā)送到一個MS的信號捕獲輔助信息可以包括對該MS可得到的測距信號類型的描述和這些信號的特征，諸如頻率、PN偏移、期望的碼相位等。這些參數(shù)中的一些參數(shù)的確定基于對MS的內(nèi)部狀態(tài)和位置的近似知識。這種捕獲輔助信息的一個目標(biāo)是使得MS可以預(yù)測一個特定SV信號的到達(dá)時間或碼相位，并且如果可應(yīng)用，該SV信號的多普勒偏移，這通?？梢苑Q為碼相位預(yù)測。需要考慮的事項包括碼相位預(yù)測信息的生成、傳送和使用。
碼相位預(yù)測僅僅和輸入用于其計算的參數(shù)一樣準(zhǔn)確。由于通常不能精確地知道相對于所期望的一個特定信號源的MS的移動和位置，時鐘偏移，因此所預(yù)測的碼相位具有某些不確定性，其可以表示為圍繞一個預(yù)測的碼相位的不確定度窗口和圍繞一個預(yù)測的信號多普勒偏移的不確定度窗口。
無線輔助位置定位系統(tǒng)受到這樣的一個缺陷的影響，該缺陷是例如當(dāng)需要GPS功能時由于需要接收捕獲輔助信息而引起的等待時間。該等待時間不僅起因于獲得必要信號所需的時間，而且還起因于請求捕獲輔助信息所需的時間-通常從在該通信系統(tǒng)中的另一實體，對于該實體要收集和提供該捕獲輔助，對于該捕獲輔助要被接收。此外，傳輸該捕獲輔助信息加重了通信系統(tǒng)傳送能力的負(fù)擔(dān)。
因此，需要一種采用捕獲輔助來實現(xiàn)準(zhǔn)確的碼相位預(yù)測，同時減小在無線輔助位置定位系統(tǒng)中的接收機上的通信負(fù)擔(dān)的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
此處描述的系統(tǒng)和方法包括用于向一個用戶終端傳送捕獲輔助信息的特征，以及用于在一個網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和在該用戶終端中確定捕獲輔助參數(shù)的特征。所述系統(tǒng)和方法的各方面解決了上面指出的采用捕獲輔助來實現(xiàn)準(zhǔn)確的碼相位預(yù)測，同時減小在無線輔助位置定位系統(tǒng)中的接收機上的處理和通信負(fù)擔(dān)的需要。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解，所述系統(tǒng)和方法的各方面還提供了其他優(yōu)點。
一個方面包括一種方法，通過這種方法，當(dāng)在一個蜂窩通信系統(tǒng)中的一個移動臺(MS)在嘗試獲得一個給定信號時，通過確定先前接收到的捕獲信息對在捕獲該給定信號的MS來說仍然有效，避免了對接收捕獲輔助信息的需要。
另一個方面包括一種方法，通過該方法，可以利用捕獲輔助來獲得多個信號?？梢圆东@多個信號中的一個第一信號，并且可以采用該第一信號的測量來改善與所搜尋的多個信號中的其他信號相關(guān)的捕獲輔助數(shù)據(jù)。
又另一個方面包括在一個移動臺(MS)處獲得一個信號的方法。該方法包括當(dāng)MS在一個第一位置時獲得捕獲輔助，并隨后隨著MS移動到一個不同的新位置補償所獲得的捕獲輔助數(shù)據(jù)。
另外一個方面包括確定在一個蜂窩通信系統(tǒng)中的一個MS位置的變化的方法。該方法利用了符合與MS的一個位置相關(guān)的選擇標(biāo)準(zhǔn)的基站(BS)的一個列表。該方法包括將在某一時刻屬于這樣一個列表的BS與在一個稍后的時刻屬于該“相同”列表(即符合相同選擇標(biāo)準(zhǔn)的BS的列表)的BS相比較的步驟。


附圖中示出了所公開的方法和設(shè)備的實施方式，其中相同的參考標(biāo)號和名稱表示相同或相似的部件。
圖1示出了移動臺、服務(wù)基站和其信號待捕獲的衛(wèi)星飛行器的典型基本幾何關(guān)系。
圖2示出了多個基站，并且該圖用于描述如何可以使用移動臺中的基站列表來得出該移動臺已經(jīng)移動了位置的結(jié)論。
圖3示出了發(fā)起于移動臺的位置定位會話的消息流程。
圖4示出了終止于移動臺的位置定位會話的消息流程。
具體實施例方式
此處描述的系統(tǒng)和方法可應(yīng)用于諸如利用捕獲輔助數(shù)據(jù)來輔助一個接收機捕獲一個信號的無線輔助位置定位系統(tǒng)之類的系統(tǒng)。大多數(shù)無線輔助位置定位系統(tǒng)都能夠捕獲和利用全球定位系統(tǒng)(GPS)衛(wèi)星飛行器(SV)信號。如上所述，目前的GPS SV信號發(fā)送具有一個與CDMA通信信號緊密相關(guān)的格式的信號。因此，此處所描述的示例性系統(tǒng)基于一個CDMA蜂窩通信系統(tǒng)。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，同樣可以采用任何其他通信空中接口。
為了信號捕獲和測距的目的，與所選通信信號的定時相關(guān)的信息是有用的。有用的做法是，確定何時預(yù)料一個給定信號的一個可識別特征到達(dá)，以便使對該信號的搜索僅覆蓋一個有限的時間期間，并且同樣有用的是，盡可能正確地確定各信號相對于彼此的到達(dá)時間。如下所述，各信號相對于彼此的到達(dá)時間可以用于測距的目的。這些定時問題都涉及一個信號的一個可識別特征的“到達(dá)時間”。
熟悉通信系統(tǒng)的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這種到達(dá)時間信息在大多數(shù)情況下都相當(dāng)于一個信號的“碼相位”。“碼相位”在接收碼和開始于一個參考時間的相同碼之間的相位偏移方面描述了到達(dá)信號的定時。因此，識別一個信號的“碼相位”有效地識別了該信號的“到達(dá)時間”，只需該用信號的頻率乘以該碼相位來獲得一個到達(dá)時間。這兩者如此接近地并簡單地相關(guān)，以至于“到達(dá)時間”幾乎可與“碼相位”互換?！暗竭_(dá)時間”這一術(shù)語經(jīng)常用于位置確定系統(tǒng)中，特別是用于不共享通信系統(tǒng)的“碼”方面的系統(tǒng)中。
所有無線系統(tǒng)都可以容易地采用此處描述的系統(tǒng)和方法。為測距的目的而需要捕獲的信號不限于CDMA信號，而是可以包括很多其他的類型。測距信號也不限于GPS SV信號。例如，基站(BS)信號通常用于測距，并且不需要傳送該測距信號。但是，此處描述的一個示例性系統(tǒng)是一個CDMA通信系統(tǒng)，并且對于這種系統(tǒng)通常地使用“碼相位”。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解這些術(shù)語的相關(guān)本質(zhì)，并且他們將沒有困難地在一個更經(jīng)常應(yīng)用其他術(shù)語的系統(tǒng)中使用利用這些術(shù)語中的一個來描述的思想。
以下符號可以用于整個本說明書中R是MS位置不確定度區(qū)域的半徑bSV是SV時鐘偏差 是所估計的BS時鐘偏差bBS％是BS時鐘偏差的不確定度bMS是MS時鐘偏差 是所估計的MS時鐘偏差bMS％是MS時鐘偏差的不確定度 是MS的GPS與CDMA接收鏈之間的估計時延差dMS％是MS的GPS與CDMA接收鏈之間的估計時延差的不確定度 是所估計的MS頻率偏移ΔfMS％是所估計的MS頻率偏移的不確定度fSV是SV多普勒α是SV仰角c是光速fc是碼片速率(對于GPS C/A碼，fc＝1.023MHz)rBS_MSV是從BS指向MS的向量rBS_SVV是從BS指向SV的向量rMS_SVV是從MS指向SV的向量在當(dāng)前的系統(tǒng)中，向移動臺(MS)提供用于全球定位系統(tǒng)(GPS)空間飛行器(SV)信號的捕獲輔助數(shù)據(jù)。在諸如TIA/EIA IS-801-1之類的各種位置定位信令標(biāo)準(zhǔn)中定義了用于提供該捕獲輔助數(shù)據(jù)的確切過程。這些標(biāo)準(zhǔn)中的至少一些標(biāo)準(zhǔn)未能提供用于傳送關(guān)于蜂窩BS的相似捕獲輔助信息的方法。眾所周知，例如蜂窩BS導(dǎo)頻信號之類的不同于GPS SV信號的信號也可以用作測距信號源。至今，還沒有看到該缺點的嚴(yán)重性。這是因為BS捕獲輔助信息典型地是借助于其他無線信令方法，例如在TIA/EIA IS-2000中以一個鄰居列表消息的形式提供給MS的。然而，這種捕獲輔助適于便于在無線網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行無縫切換，而不是便于進(jìn)行位置定位測量。盡管現(xiàn)有的捕獲輔助技術(shù)相應(yīng)地提供了低于最優(yōu)的性能，但可以通過在位置定位消息中添加明確的BS捕獲輔助來提高它們的效率。在位置定位消息中的另外附加的明確的捕獲輔助也便于實現(xiàn)對無線輔助位置定位系統(tǒng)的其他改善。
信號多普勒偏移的輔助捕獲以下相對簡單的方法可以用于提供信號捕獲輔助。由于MS不需要非常精確地知道所預(yù)測的多普勒頻率，因此可以采用以下方法縮小對一個SV信號的一個多普勒頻移的搜索。
所預(yù)測的多普勒 可以推導(dǎo)為D^=fsv-Δf^MS,----(1)]]>并且多普勒搜索窗口WD可以計算為WD=R·q1+ΔfMS%,----(2)]]>其中q1是一個說明位置不確定度的因子。典型地，采用q1＝10-3Hz/m簡單的碼相位輔助方法圖1示出了一個與一個服務(wù)BS(或基站發(fā)送臺BTS)104進(jìn)行通信的MS 102。MS與BS 104進(jìn)行通信意味著MS 102位于BS 104的覆蓋區(qū)域內(nèi)。如果服務(wù)天線106直接從所示的服務(wù)基站進(jìn)行操作(例如，通信路徑中沒有中繼器)，則BS 104的覆蓋區(qū)域的一個適當(dāng)?shù)牡谝还烙嬍且粋€圓心在BS天線106的圓。該覆蓋區(qū)域從而與用于MS102的定位的一個不確定度區(qū)域一致。在這種情況下，采用任何適當(dāng)?shù)挠嬎慵夹g(shù)，諸如在美國專利6,429,815中所給出的那些，借助于幾何關(guān)系可以容易地確定在一個SV 112的一個天線110和MS 102的一個天線114之間的信號108的碼相位預(yù)測(即一個碼相位窗口中心)和碼相位預(yù)測的不確定度(即一個碼相位窗口大小)。最大碼相位116對應(yīng)于從SV 112到服務(wù)小區(qū)118的最遠(yuǎn)點的距離，而最小碼相位120對應(yīng)于從服務(wù)小區(qū)118的最近點到SV 112的距離。
MS觀察碼相位P，其可以表示為P=fc·(|rMS_SVV|c+bSV-bMS).----(3)]]>所預(yù)測的碼相位 可以表示為P^=fc·(|rBS_SVV|c+bSV-b^MS),----(4)]]>并且窗口的大小W可以表示為W=fc·(2·R·cosαc+bMS%).----(5)]]>可以采用用于蜂窩通信信令的現(xiàn)有消息格式將計算出的碼相位預(yù)測參數(shù) 和W從BS發(fā)送到MS。應(yīng)當(dāng)注意，圖1中的線示出了對應(yīng)于 的實際碼相位108。指示了從BS天線106到MS天線114的一個信號(輔助)的線122還指示了范圍向量 是從BS天線106到SV天線110的向量，其在圖1中沒有用一個對應(yīng)的線示出。
只要在MS和SV中的時鐘偏移(時鐘偏差)是已知的，該簡單方法就工作得很好?？梢詮膶τ跓o線系統(tǒng)的位置確定實體(PDE)(圖1中未示出)可得到的星歷參數(shù)中確定SV時鐘偏移(偏差)。例如，如果在一個先前成功的位置定位測量期間計算出MS時鐘偏移(偏差)之后存儲了該MS時鐘偏移(偏差)，則該MS時鐘偏移(偏差)也可以是可用的。然而，先前確定的MS時鐘偏移有可能不再有效。已經(jīng)確定了MS時鐘偏移(偏差)可用時，可以通過將自獲得該數(shù)據(jù)以后的時間與關(guān)于時鐘頻率誤差的信息相比較來測試該MS時鐘偏移(偏差)的有效性。如果所存儲的數(shù)據(jù)表明時鐘頻率誤差可忽略，或者如果準(zhǔn)確的信息使得頻率誤差可以得到補償，則可以假定該MS時鐘偏移值(補償?shù)?是有效的。如公式(5)所示，如果不能可靠地知道MS時鐘偏移，則應(yīng)通過一個附加非零余量bMS％(MS時鐘偏差不確定度)來擴展碼相位窗口W。根據(jù)CDMA標(biāo)準(zhǔn)使用中的現(xiàn)有消息格式，代表總的搜索窗口大小的一個單一的值將從PDE發(fā)送到MS。
擴展的碼相位輔助方法其中將BS同步到GPS時間的諸如IS-95、IS-2000或IS-856之類的無線系統(tǒng)提供的優(yōu)點是使MS也近似地同步到GPS時間。在這些情況下，MS時鐘偏差將主要由于BS系統(tǒng)時間偏移結(jié)合BS到MS的信號傳播延遲而引起。由MS觀察到的碼相位P可以表示如下P=fc·(|rMS_SVV|c+bSV-b^MS)=fc·(|rMS_SVV|c+bSV-b^BS-|rBS_MSV|c-d^MS).----(6)]]>可以用于為一個給定的可用數(shù)據(jù)組產(chǎn)生一個最小的碼相位窗口大小的一個碼相位輔助參數(shù)組是所期望的，并且可以根據(jù)如下來得到。對于在MS位置不確定度區(qū)域中的每個點，根據(jù)公式(6)計算值P，并在該不確定度區(qū)域中的所有點上確定這些值的最小值和最大值，用 和 表示。然后，碼相位輔助參數(shù)可以計算為P^=P^min+P^max2,----(7)]]>以及W=P^max-P^min+fc·(bBS%+dMS%).----(8)]]>應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)公式(8)計算的W已經(jīng)考慮了一個由于BS到MS的信號傳播延遲而引起的MS時鐘偏差不確定度的分量。因此，附加余量bBS％和dMS％只需考慮BS和MS的硬件延遲中的不確定度。對于一個校準(zhǔn)良好的MS，通常可以將dMS％考慮為零。SV時鐘偏差中的不確定度典型地也較小，并且出于很多目的可以將其考慮為零。
通過在不確定度區(qū)域中的所有點上搜索最大值和最小值來產(chǎn)生一個最優(yōu)的捕獲輔助參數(shù)組在計算上是不方便的，但可以采用簡化而幾乎不損失準(zhǔn)確度。例如，盡管P是MS位置的一個連續(xù)函數(shù)，但一個實際的搜索由諸如碼片長度和采樣分辨率之類的因數(shù)限制為有限的步長大小。因此，該搜索可以限于一個網(wǎng)格上的點，其中在該網(wǎng)格中相鄰的網(wǎng)格點由 隔開，在此q2是一個適當(dāng)選擇的常數(shù)，例如q2＝4。減小計算負(fù)擔(dān)的另一種方法是采用迭代搜索算法，諸如牛頓迭代算法。
通過考慮以下意見可以縮小搜索空間?？梢钥吹?，最小值和最大值 和 將出現(xiàn)在MS位置不確定度區(qū)域的周邊上的某處。因此，通過將搜索限制到周邊可以加速對外部值的搜索。應(yīng)當(dāng)注意，一般來說，不確定度區(qū)域是一個三維對象，并且因此應(yīng)當(dāng)在一個“表面”上進(jìn)行該搜索。
可以通過考慮一種極端的情況來獲得其中可以用前述方法來減小計算的碼相位窗口大小的一種方式的圖形理解。向量rBS_MSV和rBS_SVV是平行的，但指向相反的方向，那時通過從MS位置觀察能“看到”SV在BS的后面(典型地涉及一個較低仰角的SV)。沿著由該幾何關(guān)系確定的一條線，碼相位的不確定度基本上是零。之所以這樣，是因為從MS到BS的碼相位以及從MS到SV的碼相位必須嚴(yán)格地協(xié)力地變化。隨著MS遠(yuǎn)離BS，由于所增加的延遲MS時鐘偏差會增加。MS時鐘的這種變化精確地等于SV信號的實際碼相位的增加，從MS的角度這將消除。研究公式(6)的后面部分，兩個向量值幾何地加在一起得到一個常數(shù)，并且其余的量是常數(shù)或無關(guān)緊要的。因此，所觀察的碼相位P獨立于MS到SV的距離。換句話說，即使MS位置的不確定度和MS時鐘偏差的不確定度都不為零，碼相位窗口W也可以縮小到零。
盡管W僅沿一條從徑直地遠(yuǎn)離其信號正被搜尋的SV的BS天線延伸的線減小到零，但上述原理使得除了那些位于BS和SV之間的一條線上的MS位置之外，所有MS位置的W都減小。因此，該增強的碼相位輔助方法比前述簡單方法更可取，因為，一般來說，它給出較小的搜索窗口大小。應(yīng)當(dāng)注意，如果其他的BS正好基本上與一個其信號正被搜尋的SV成一直線，則除了該服務(wù)BS(其確定MS時鐘偏差)，該技術(shù)可以擴展到該另一BS。為此，這種其他BS的導(dǎo)頻測量提供一個可用于對MS時鐘偏差進(jìn)行偏移的測量。有效地，該其他BS可以用作用于特定的SV捕獲的時鐘源。
以部分測量來改善估計在實際的系統(tǒng)中，希望并發(fā)地進(jìn)行對多個SV信號的捕獲。然而，由于有限的硬件資源，通常不會嘗試同時地對所有期望的SV信號進(jìn)行測量。由于一些信號在碼相位窗口中的位置被安排為先進(jìn)行搜索，或者由于這些信號需要較短的綜合時間，或者同時由于這兩個原因，即使對多個信號的搜索是同時發(fā)起的，一些SV也會比其他SV更早被發(fā)現(xiàn)。當(dāng)想要獲得多個信號時，基于對作為搜索結(jié)果而已經(jīng)獲得的一個或更多信號的測量，通過對還未獲得的信號逐漸地緊縮搜索窗口，可以開拓這一事實。
如果SV近似地在α＝90°的仰角上，并且MS和BS的高度是已知的，在進(jìn)行一次單獨的SV測量之后，就可以得到對MS時鐘偏差的一個較好的近似。應(yīng)當(dāng)注意，BS的高度(更精確地說是BS天線的高度)典型地是已知的，并且MS的高度可以從高度輔助的輔助數(shù)據(jù)較好的近似出。上方的衛(wèi)星也有可能具有MS可容易地區(qū)分的相對較強的信號，并且因此當(dāng)搜尋一組SV信號時，試圖首先捕獲來自這種SV的信號可能是有用的。
當(dāng)SV近似地在α＝90°的仰角上時，有|rMS_SVV|-|rBS_SVV|≅h^MS-hMS,----(9)]]>
其中hMS是MS的高度并且 是MS的估計高度。(應(yīng)當(dāng)注意，在rBS_SVVBS的高度被調(diào)整為與MS的估計高度相同)。在計算 時，同樣假定BS采用公式(4)，b^MS=0.]]>然后，從公式(3)、公式(4)和公式(9)，真實的MS時鐘偏差bMS可以計算為bMS=P^-Pfc+hBS-hMSc.----(10)]]>一旦確定了MS時鐘偏差，只要明確地知道MS時鐘偏差的不確定度值，就可以去除或至少減小先前包括在W中的附加余量fc·bMS％。因此，可以減小用于剩余SV信號的搜索時間。為了在MS處實現(xiàn)W的這種逐漸的減小，應(yīng)當(dāng)將余量bMS％作為一個單獨的值從PDE發(fā)送到MS，而不是包含在由公式(5)所給出的總的搜索窗口大小中。這需要對由當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的現(xiàn)有消息格式進(jìn)行小的改動。
如果由PDE所使用的時鐘偏差估計 對MS也可用，則基于部分SV測量在MS處逐漸地減小搜索窗口的方法工作得最好。在上面的例子中，這通過設(shè)b^MS=0]]>來實現(xiàn)。對于任意 值，明確地向MS發(fā)送 值是一個較好的解決方案，但需要對現(xiàn)有信令消息進(jìn)行另一個小的改動。
因此，可以使用一個信號列表的部分捕獲來減小不確定度窗口或碼相位估計的MS時鐘不確定度分量。一方面，如果計算實體(諸如MS)可利用的數(shù)據(jù)明確地包括MS時鐘不確定度分量，并且當(dāng)從搜索列表已經(jīng)獲得的信號來自于一個幾乎直接地在上方的SV，這有可能特別有用。另一方面，當(dāng)MS和SV在MS所接收的BS的相反側(cè)時，幾何上的考慮可以基本上減小用于由在較低的仰角上的SV發(fā)送的SV信號的W。如前所述，如果將MS計算調(diào)節(jié)到仿佛基于可測量的BS的導(dǎo)頻信號，則任何可測量的BS都可以用于此目的。除了這些技術(shù)，還可以采用其他適當(dāng)?shù)膶?dǎo)航技術(shù)連同部分測量以改善用于隨后的信號捕獲的捕獲輔助。
最小化碼相位窗口大小附加捕獲信息元素一個MS可以被編程成計算預(yù)測的碼相位參數(shù)，而不僅僅是經(jīng)由一個BS從在系統(tǒng)中的另一實體，例如PDE，接收它們。為此，向MS提供的捕獲輔助可以有利地包括描述BS和SV星座相對于MS的估計位置的幾何關(guān)系的信息元素。這些信息元素中的一些不包括在由至少一些當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的BS到MS捕獲輔助消息中。通過省略作為輔助數(shù)據(jù)的一部分的明確的碼相位搜索窗口大小和多普勒搜索窗口大小信息，可以使對這種附加數(shù)據(jù)的發(fā)送至少部分地偏移，因此對信令開銷的凈影響將較小。
不包括在一些蜂窩通信捕獲輔助標(biāo)準(zhǔn)中的有用信息元素分為幾類。根據(jù)普通的工程考慮，為了有助于減小所計算的碼相位窗口大小，在一個特定實現(xiàn)中，可以使用下面提出的信息元素的任意組合。第一個這樣的種類為“SV信號捕獲輔助信息”，其將由一個接收MS從一個服務(wù)BS接收。該種類可以包括例如以下信息1)SV信號PRN序列標(biāo)識符；2)SV和MS的估計相對位置(rMS_SVV)，其可以描述為(a)SV和MS的估計位置之間的距離；以及(b)從MS的一個估計位置所觀察的在一個給定坐標(biāo)系統(tǒng)中SV的方位角和仰角；3)SV時鐘偏差(bSV)值(然而，由于與相當(dāng)于一個粗捕獲(C/A)碼片的最小搜索窗口大小相比該項通常較小，作為選擇，該項可以省略，或者可以在用c進(jìn)行縮放后將該項用作對SV到MS的距離的修正項)；或者4)從所估計的MS位置觀察的SV多普勒頻率信息(fSV)，包括用于多普勒頻率的等式的第一階、第二階或甚至更高階的導(dǎo)數(shù)的系數(shù)，可以將其包括在內(nèi)以使得MS能夠?qū)⒋a相位和多普勒預(yù)測外推到未來時間中。
第二類信息元素為“BS信號捕獲輔助信息”，其將由服務(wù)BS從MS接收，如果不存在該信息，則可以將其有用地并入到捕獲輔助請求消息中。這類信息可以包括例如
1)導(dǎo)頻信號PN序列標(biāo)識符；2)服務(wù)BS和MS的估計相對位置(-rBS_MSV)，其可以描述為(a)BS和MS的估計位置之間的距離；以及(b)從MS的估計位置所觀察的在一個給定坐標(biāo)系統(tǒng)中BS的方位角；3)BS時鐘偏差 ；或者4)BS時鐘偏差的不確定度(bBS％)。
“MS位置不確定度”是第三類有用的信息元素，描述了一個圍繞MS的估計位置的區(qū)域。該類中的信息元素可以從BS接收或在MS內(nèi)計算。這些元素可以包括例如1)三維(3-D)不確定度橢圓體，相當(dāng)于3-D協(xié)方差矩陣；或者2)二維不確定度橢圓以及垂直不確定度值。
這兩個元素典型地可以選擇地而不是并發(fā)地使用。
“所估計的MS時鐘信息”是第四類有用的信息元素，如果不存在該信息，則可以將其有用地并入到捕獲輔助請求消息中，并且其可以由MS從BS接收，或在MS內(nèi)計算。這類信息可以包括例如1)MS時鐘偏差 2)MS時鐘偏差的不確定度(bMS％)；3)MS時鐘頻移 4)MS時鐘頻移的不確定度(ΔfMS％)；或者5)MS時鐘偏差估計的有效時間(T0)，其可以例如是一個明確的時間值或是一個參考號，諸如參考存儲在MS中的先前測量參考時間的測量序列號。
“MS校準(zhǔn)信息”是第五類有用的信息元素，如果不存在該信息，則可以將其有用地并入到捕獲輔助請求消息中，以便于進(jìn)行碼相位和窗口的計算。這些元素可以存儲在MS中。這類信息可以包括例如1)在MS中的GPS與CDMA接收鏈之間的估計時延差 2)在MS中的GPS與CDMA接收鏈之間的估計時延差的不確定度(dMS％)。
所附的附錄A(題目為“通用捕獲輔助消息”)中詳細(xì)地描述了可以結(jié)合此處所給出的方法和設(shè)備而使用的信息消息和協(xié)議的一個例子。所附的通用捕獲輔助消息描述了包括在CDMA標(biāo)準(zhǔn)IS-801-A中的特定消息、格式和協(xié)議，并示出了所提出的對這些消息、格式和協(xié)議的改變，以便于根據(jù)此處的進(jìn)一步的描述來改善無線輔助位置確定。
用于MS的捕獲輔助數(shù)據(jù)計算方法在接收到諸如上面提出的信息之類的適當(dāng)信息之后，一個MS可以根據(jù)下文提出的方法來計算碼相位估計和不確定度窗口。該方法采用術(shù)語“SV信號”來表示待獲得或待測量的信號，因為這是一個通用的實踐并且在幾何上簡單明了。然而，可以如同將在下面的方法中給出的針對要測量的一組“SV信號”中的一個“SV信號”的那樣對企圖捕獲的任意信號進(jìn)行處理。用于諸如未跟蹤的BS信號之類的待測量的其他信號的所有過程與下面所涉及的那些過程類似或相同，因此本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以容易地針對那些其他信號對計算進(jìn)行修改而不需要此處的明確指示。因此，可以容易地針對可以更容易地獲得的諸如BS信號之類的其他信號而計算捕獲輔助(例如碼相位估計和窗口)。這些其他信號可以用于很多與SV信號相同的目的，例如用于測距和位置確定，并且如有必要這些其他信號可以完全代替SV信號。
以下是一個MS獲得和更新捕獲一組信號(典型地是SV)所需的捕獲輔助數(shù)據(jù)可以采取的步驟的示例性算法。該算法主要涉及時間敏感的數(shù)據(jù)-對于信號捕獲也需要時間不敏感的參數(shù)，諸如PN碼和信號頻率，但該算法通常不針對這些參數(shù)。獲得一個特定信號最終還需要的輔助包括該特定信號的一個碼相位(或到達(dá)時間)估計和一個圍繞該估計的不確定度窗口大小，連同一個多普勒頻率估計和不確定度窗口。以下算法一般地表示了由MS所采取的步驟，但這些步驟可以替代性地由其他實體執(zhí)行。MS典型地計算“最終的”捕獲輔助數(shù)據(jù)(碼相位、多普勒和相應(yīng)的不確定度窗口)。這種計算基于從一個遠(yuǎn)端實體(諸如一個PDE)接收的捕獲輔助數(shù)據(jù)參數(shù)來執(zhí)行，以及基于有可能已經(jīng)在先前通過在MS中進(jìn)行計算而獲得的捕獲輔助數(shù)據(jù)參數(shù)來執(zhí)行，并且在一些情況下還基于由MS進(jìn)行的測量來執(zhí)行。MS還可以計算中間參數(shù)，并且可以重新計算它們以反映例如在時間或在位置的變化。下面將給出“獲得和更新捕獲輔助”算法的細(xì)節(jié)1.評估現(xiàn)有捕獲輔助數(shù)據(jù)的可用性和有效性，并如下計算待測量的一組SV信號的輔助數(shù)據(jù)a.如果MS時鐘信息是可用的，則盡可能地根據(jù)可用的修正項來計算MS時鐘頻率i.如果MS時鐘頻率修正信息是可用的，則通過將以下值 加到時鐘偏差來修正估計的時鐘偏差 (時刻T0的)，其中將在時刻t進(jìn)行SV的測量。
ii.如果MS時鐘偏差的不確定度修正信息是可用的，則通過添加ΔfMS％·(t-T0)來修正時鐘偏差不確定度bMS％(時刻T0的)。
iii.如果不能執(zhí)行根據(jù)步驟i或步驟ii的修正，則使用相關(guān)的量的未修正值。
b.從其信號待測量的一組SV中選擇一個SV用于首先進(jìn)行信號捕獲，如果方便的話就以具有較高仰角的SV開始。
c.用公式(4)和公式(5)來計算待測量的一組SV信號中的至少第一個的預(yù)測的碼相位和搜索窗口大小。
d.用公式(1)和公式(2)來計算待測量的一組SV信號中的至少第一個的預(yù)測的多普勒和多普勒搜索窗口大小。
e.如果對于當(dāng)前的測量來說MS時鐘信息是不可用的或其是無效的，則對于該MS測量，MS使用CDMA時間參考i.用公式(7)和公式(8)來計算待測量的一組SV信號中的至少第一個的預(yù)測的碼相位和搜索窗口大小。
ii.用公式(1)和公式(2)來計算待測量的一組SV信號中的至少第一個的預(yù)測的多普勒和多普勒搜索窗口大小。
2.基于如該算法的步驟1所述而計算出的輔助數(shù)據(jù)，對至少一個SV信號進(jìn)行測量以獲得一個測量的碼相位值。
3.根據(jù)任何適當(dāng)?shù)膶?dǎo)航算法，使用來自待測量的一組SV信號中的一個或更多信號的測量結(jié)果a.重新計算一些或全部MS參數(shù)R， bMS％， 和ΔfMS％。
b.可選地，根據(jù)需要重新計算其他參數(shù)，諸如rBS_MSV，rBS_SVV和rBS_SVV。
c.可選地，計算待測量的一組SV信號中剩余的一個或多個未測量的SV信號的α和方位角。
4.確定是否已經(jīng)獲得或測量了待測量的一組SV信號的所有。
如果所有都已經(jīng)測量了，則停止捕獲測量并進(jìn)行到期望的隨后步驟，諸如計算MS位置。
如果還沒有測量完SV信號，則修改待測量的一組SV信號以便只反映那些還沒有測量的SV信號，并返回上述步驟1。
合適的導(dǎo)航算法的例子可參見美國專利6,353,412。
以下是說明上述方法的步驟3的一個例子，假定MS時鐘偏差的估計是已知的。一個SV信號的碼相位P已經(jīng)測量，并且可以確定MS包含在圓心同在SV的位置上的兩個球之間的空間V中。球半徑由以下等式給出c[(P+bMS+bSV)+/-(|bMS％|+|Puncertainty|)]；由于MS的位置限于最有效的先前估計的MS位置的不確定度區(qū)域和空間V的相交區(qū)域，因此可以對該MS位置進(jìn)行更新。如果該相交區(qū)域小于先前估計的MS位置的不確定度區(qū)域，則有可能可以減小MS時鐘偏差的不確定度(在考慮了P的測量不確定度之后)。作為減小MS時鐘偏差不確定度的一個例子，考慮其中SV在α＝90°仰角上的情況。在這種情況下，V由兩個平行的水平平面近似地確定。因此，考慮測量不確定度，可以將MS時鐘偏差的不確定度減小到相當(dāng)于高度位置的不確定度的級別。
以下例子說明了本方法的步驟3的第二種實現(xiàn)。當(dāng)MS時鐘偏差的估計不可用時，以及當(dāng)已知MS從一個服務(wù)BS的導(dǎo)頻信號得到其時間參考時，應(yīng)當(dāng)采用該實現(xiàn)。MS位于兩個雙曲面的表面之間的空間V中，每個雙曲面的一個焦點在SV處并且另一個焦點在服務(wù)BS處。兩個雙曲面的特征距離差基于由 修正的所測量的碼相位(用c相乘)，其中 是所估計的BS時鐘偏差并且 是MS中的GPS和CDMA接收鏈之間的估計時延差。兩個雙曲面由反映所測量的碼相位以及 和 的不確定度的距離隔開。更新后的MS位置由先前估計的MS位置不確定度區(qū)域和V的相交區(qū)域給出。如果該相交區(qū)域小于先前估計的MS位置不確定度區(qū)域，則可以減小位置不確定度。
應(yīng)當(dāng)注意，可以對上面給出的步驟3的第二實現(xiàn)進(jìn)行修改，使用由MS跟蹤的任意次級信號源(從而對該源的碼相位測量在MS處可用)，而不是服務(wù)BS。為此，如果該次級源提供了時間參考，則可以根據(jù)MS將使用的參考時間重新計算為SV測量的P，即可以由該次級源信號的相對到達(dá)時間來使測量發(fā)生偏移。使用相對于該次級源的相應(yīng)信息，該計算還如上面關(guān)于服務(wù)BS所述那樣繼續(xù)進(jìn)行。
擴展捕獲輔助數(shù)據(jù)有效性-時間考慮可以將捕獲輔助數(shù)據(jù)的有效性持續(xù)時間定義為在此期間輔助數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確地描述BS和SV到MS的距離的時間段的長度。假定可以將BS考慮為是靜止的，則有效性持續(xù)時間依賴于SV和MS的移動程度。對于一個靜止的MS，根據(jù)為描述SV多普勒偏移的一個公式中的高階項提供的系數(shù)的可用性和精確度，SV捕獲輔助數(shù)據(jù)的有效性持續(xù)時間的范圍從30秒到1個小時。
有益的是利用(可能地實質(zhì)上)輔助數(shù)據(jù)的有效性時間通過減小對頻繁更新輔助數(shù)據(jù)的需要來保留通信資源以及減小獲得一個信號所需的時間。然而，與MS時鐘同步和MS位置相關(guān)的本系統(tǒng)的特征阻礙了對輔助數(shù)據(jù)的有效利用。
例如，首先，由于有可能由信號衰落、業(yè)務(wù)量情況或其他原因引起的基站切換(或服務(wù)BS中的其他改變)，MS經(jīng)常改變其時間參考。當(dāng)用作時間參考的導(dǎo)頻信號發(fā)生改變時，所觀察的企圖捕獲的信號(來自一個SV或一個BS)的碼相位有可能偏移一個較大的值，以至于原始的碼相位輔助變得無用。在這種情況下，MS可以更新將參考新的服務(wù)BS的rDS_MSV值，以便計算合適的輔助數(shù)據(jù)。
擴展捕獲輔助數(shù)據(jù)有效性-移動考慮有效利用輔助數(shù)據(jù)的第二個障礙來自于這樣的事實，即一個非靜止的MS有可能被移置一個足以使先前的碼相位輔助數(shù)據(jù)無效的距離。如果MS自接收到捕獲輔助數(shù)據(jù)以來移動著，并且MS能夠獲得其新位置的一個估計，則該MS可以基于先前接收到的其他捕獲輔助信息(假定其仍有效)簡單地使用該新的位置估計來計算捕獲輔助數(shù)據(jù)。MS可以通過任意可用的方便的手段來獲得一個新的位置估計。例如，MS可以執(zhí)行高級前向鏈路三邊測量(AFLT)，以便得出一個相對較窄的位置估計?？梢詥为毜鼗谝粋€新服務(wù)BS的服務(wù)扇區(qū)來確定位置估計。還可以借助于諸如由移動臺跟蹤的到一個第二BS的碼相位之類的部分測量來進(jìn)一步限定服務(wù)扇區(qū)估計。這種部分測量可以定義一個限于圍繞由聚焦在服務(wù)BS和(例如)一個第二BS處的雙曲面的不確定度區(qū)域與服務(wù)扇區(qū)的相交區(qū)域的不確定區(qū)域。在本例中，該雙曲面具有由第二BS相對于服務(wù)BS的相對碼相位確定的特征距離。名義雙曲面任意一側(cè)上的不確定度范圍，或不確定度值包括兩個BS的時鐘不確定度之和，以及到每個的碼相位(用c相乘)的測量的不確定度之和。通過根據(jù)需要更新MS的位置信息，可以將許多捕獲輔助數(shù)據(jù)的有效壽命擴展至由外推到未來的能力所影響的時限，如上所述，這由描述一個信號源(SV)的多普勒偏移的等式的高階項的系數(shù)的準(zhǔn)確度和可用性限定。
可用于確定MS是否已經(jīng)移動的另一種技術(shù)是“BS列表比較”。根據(jù)特定于一個列表的標(biāo)準(zhǔn)來選擇一些BS使之成為該列表的成員。隨著情況的改變，這些特定的標(biāo)準(zhǔn)會識別一組不同的BS，它們將構(gòu)成更新后的列表的成員。因此，顧名思義，“相同的列表”指的是通過一致的標(biāo)準(zhǔn)和過程得到的一個列表，并且期望這種列表的成員會隨時間變化以反映變化的情況。
如果用于列表中成員的標(biāo)準(zhǔn)有效地反映了MS的位置，則BS列表可以適用于確定MS的移動。用于此目的的合適的列表的例子包括“鄰居列表”、“激活集”或服務(wù)BS。當(dāng)然，特別是在有可能完全不使用這些特定列表的非CDMA實現(xiàn)中，其他列表有可能是合適的。一個“服務(wù)”BS就是主要地與一個被服務(wù)的MS進(jìn)行通信的BS。服務(wù)BS向被服務(wù)的MS提供一個“鄰居列表”，并且該“鄰居列表”標(biāo)識了相對較近的BS，但通常不包括在MS的“激活集”中的BS。“激活集”是具有由MS積極地跟蹤的強導(dǎo)頻信號的BS(典型地1-6個)的一個列表或組。
BS列表比較技術(shù)可以用于確定是否要重新計算MS位置以及是否要針對新的位置補償捕獲輔助數(shù)據(jù)。作為替代，基于當(dāng)前的MS位置，該技術(shù)可以僅用作先前的捕獲輔助數(shù)據(jù)(或其他數(shù)據(jù))仍然有效或不再有效的指示符。出于一些目的，該技術(shù)不需要一個MS獲得根據(jù)現(xiàn)有的無線通信標(biāo)準(zhǔn)對于該MS通常并非可利用的任何信息，并且因此該技術(shù)可以在不考慮這些標(biāo)準(zhǔn)中所提出的要求發(fā)生改變的情況下實現(xiàn)。此外，不但在確定捕獲信息是否仍然有效時，而且在考慮其他位置敏感的問題時，確定一個MS是否已經(jīng)移動都有可能是有用的。例如，實質(zhì)上的MS移動的確定可以用于一些情況下，以觸發(fā)一個新的位置定位會話。MS移動的確定還可以觸發(fā)對諸如BS歷書、中繼器歷書等位置敏感數(shù)據(jù)的更新。
可以將MS的可能移動假定為在任何時刻在(a)用于該MS的BS鄰居列表、(b)用于該MS的BS激活集或者(c)用于該MS的服務(wù)BS的過去版本和當(dāng)前版本之間任何項有改變。因此，在沒有任何改變的情況下，則可以假定沒有發(fā)生移動。這個結(jié)果可以例如避免對更新MS位置估計的需要，并且可以表明先前獲得的捕獲信息(或其他MS位置敏感信息)仍然有效。如果該比較組合的某些部分改變了，則在最簡單的情況下，可以將其有效性正被討論的數(shù)據(jù)假定為無效。然而，在沒有無效性的極端結(jié)論的情況下，有可能需要一個更詳細(xì)的分析以確定是否實際上已經(jīng)發(fā)生了足以危害現(xiàn)有的位置敏感信息的準(zhǔn)確度并從而危害有效性的MS移動。
關(guān)于MS是否已經(jīng)顯著地移動的更詳細(xì)的分析可以例如由在一個相關(guān)BS列表中的任意較小的改變來觸發(fā)。根據(jù)檢測移動的目的，分析有可能是簡單的或者其有可能是復(fù)雜的，具有合適的復(fù)雜度。例如，如果檢測移動的目的僅僅是確定是否要更新SV或本地中繼器的一個列表，則分析可以簡單到僅測試一個服務(wù)BS是否已經(jīng)改變，以及激活集是否也已經(jīng)改變。然而，出于E911緊急定位的目的，有可能希望進(jìn)行一個具有較高敏感度的分析?？梢愿鶕?jù)例如平衡處理成就對捕獲速度之類的普通工程考慮來選擇分析的敏感度和復(fù)雜度。
考慮如圖2所示的關(guān)于一個區(qū)域而布置的多個BS。為了進(jìn)行該討論，可以假定BS1與BS10之間的距離約為5英里。還假定一個特定的MS最初具有一個包括BS2、BS3和BS4的激活集，并且服務(wù)BS是BS3。并且BS4和BS6相對地靠攏在一起，并且MS的位置正好使任一BS都同樣地適合于包括在該MS的激活集中。因此，如果從該激活集中去掉BS4而加入BS6，則去掉和加入BS的這種接近有可能意味著僅憑這種改變不能可靠地得出MS在移動的結(jié)論。因此，諸如對激活集去掉BS4并加入BS6之類的小改變可以視為不能表明MS位置的顯著改變。然而，即使對一個列表的這種小改變也可以用于觸發(fā)對一個或更多附加指示符的檢查以便證實該小改變代表的MS移動的微弱證據(jù)。這種證實可以例如從對其他列表或?qū)y距信號數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查來實現(xiàn)。
在MS的激活集中BS6代替BS4的小改變可以解釋(由它自己)為不表明實質(zhì)上的移動。然而，給定相同的初始激活集(BS2、BS3和BS4)，即使服務(wù)BS仍然相同(BS3)，改變到BS3、BS5和BS7表明已經(jīng)發(fā)生了顯著的MS移動。因此，在激活集中發(fā)生了這樣的改變之后，如果其指示了窄于服務(wù)BS的小區(qū)的位置不確定度，則可以假定位置信息和捕獲輔助無效。(當(dāng)然，如果服務(wù)BS仍然相同，則指示位置在服務(wù)小區(qū)邊界內(nèi)的非常粗糙的信息有可能仍然有效。)如果該信息顯示為無效，則在MS處對捕獲輔助的需要將許可一個對來自服務(wù)BS的新的捕獲輔助的請求。
可以以類似于上述激活集的使用的方式來使用鄰居列表。例如，一個包括BS1、BS2和BS5的原始鄰居列表(BS3、BS4和BS6在該激活集中)以及其改變到去掉BS5并加入BS7有可能并不表明實質(zhì)上的MS移動，特別是在BS6仍然是服務(wù)BS時。然而，如果鄰居列表改變到去掉BS1和BS2，同時取而代之加入BS7和BS8(從而只包括BS5、BS7和BS8)，同時該激活集繼續(xù)包括BS3、BS4和BS6，則即使BS6仍然是服務(wù)BS，也可以推斷出MS發(fā)生了移動。
關(guān)于是否應(yīng)當(dāng)采取特定的改變(在任意或所有的服務(wù)BS、激活集和鄰居列表的一個組合中)暗示實質(zhì)上的移動的判斷是可以量化的?？梢圆捎萌魏魏线m的技術(shù)，并且實際上不同的技術(shù)可以用于不同的目的(例如對于不同的數(shù)據(jù)或?qū)τ诓煌腂S組(例如所有可見的BS、激活集BS或服務(wù)BS))。
可以用來量化關(guān)于是否已經(jīng)發(fā)生“顯著的”或“危害數(shù)據(jù)有效性的”MS移動的判斷的一種技術(shù)是確定一個在代表較早時刻的一個BS列表的第一點與代表較晚時刻的該相同BS列表的第二點之間的“明顯改變”向量。如果一個點的位置使得其到該列表上的每個BS的距離的平方和最小，則可以考慮用該點來代表一個特定的BS列表。從第一點到第二點的向量可以稱為“明顯改變”向量?？梢詾槿我庀嚓P(guān)的BS組(例如鄰居列表、激活集、組合列表，等等)計算一個“明顯改變”向量?？梢元毩⒌乜紤]每個“明顯改變”向量，或者作為選擇可以用向量方式對從不同列表中產(chǎn)生的向量進(jìn)行組合(當(dāng)然，其他組合也是可以的)。可以將得到的向量與一個合適地選擇的門限值進(jìn)行比較(單獨地或在組合之后)。超過所選擇的門限的結(jié)果可以解釋為表明實質(zhì)上的、危害數(shù)據(jù)的MS移動，而低于這樣一個門限的差異可以解釋為是無意義的。
在此參考圖2來說明計算“明顯改變”的一個簡單例子。在時刻T0，第一BS組(一個激活集)包括BS1、BS2和BS3。在稍后的時刻t，該激活集包括BS3、BS4和BS6。通過最小化Sum1＝(d1202)2+(d2204)2+(d3206)2，確定了第一點208。通過最小化Sum2＝(d4212)2+(d5214)2+(d6216)2來確定第二點210?！懊黠@改變”向量218位于第一點208和第二點210之間。應(yīng)當(dāng)注意，如果諸如激活集和鄰居列表之類的BS集合是互斥的，則當(dāng)這兩個不同集合中的兩個特定BS交換位置時，一個集合中的“明顯改變”向量將傾向于在一定程度上抵消另一集合的“明顯改變”向量。可以加入加權(quán)作為一種細(xì)化。該合適的門限將依賴于是否對BS組的結(jié)果進(jìn)行了組合?？梢詫⑵鹗奸T限設(shè)置為先前和當(dāng)前的位置不確定度之和的1/6。一個可供選擇的門限可以計算為BS之間的平均距離的45％。
因此，可以開發(fā)出基于當(dāng)前和先前的服務(wù)BS、鄰居列表BS和激活集BS的某些組合的比較來評估MS移動的方法。根據(jù)工程考慮和其他因素，該方法可以像所要求的一樣復(fù)雜或簡單。這種考慮可以包括BS位置信息的可用性、選擇鄰居列表和激活集的方法，以及進(jìn)行這種評估的問題的位置敏感度。
為了評估一個所選擇的MS是否已經(jīng)移動，可以如上所述對多個BS組的改變進(jìn)行檢查。然而，這些組可以變化很大，并且不必限于BS而是可以包括任何有用的信號源。如果用于包括進(jìn)一個組(或列表)中的標(biāo)準(zhǔn)主要地基于對一個MS的接近度，則該組將很有可能是相關(guān)的。各組的成員的改變的值以及重要性將依賴于該組的唯一特征，并且在與其他組的結(jié)果進(jìn)行組合之前有可能需要對來自不同組的結(jié)果進(jìn)行加權(quán)。任意組的名稱是無關(guān)的，并且在此使用特定的名稱激活集、鄰居列表和服務(wù)BS僅僅是因為它們提供了對CDMA系統(tǒng)中公知的與MS位置確定相關(guān)的組比較方便的參考。在其他系統(tǒng)中，即使用于包括進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)與用于這些特定BS組的標(biāo)準(zhǔn)顯著不同，不同的組也有可能是相關(guān)的。必須基于個案處理標(biāo)準(zhǔn)考慮各組中的成員的相關(guān)性和重要性之間的差別，并且當(dāng)將對從重要性或敏感度不同的組的改變得出的MS移動指示進(jìn)行組合時有可能需要施加加權(quán)。
在CDMA通信系統(tǒng)中的捕獲輔助消息呼叫流程圖3說明了當(dāng)一個MS發(fā)起一個位置定位會話或者識別需要捕獲輔助時的消息流程。這種需要有可能出現(xiàn)在例如當(dāng)一個用戶請求來自一個MS的位置信息時。在圖3中，MS在時間302期間識別需要捕獲輔助信息。在隨后的時間304期間，MS將開始多個動作，這些動作不必是連續(xù)的。MS將準(zhǔn)備消息306并將其發(fā)送給服務(wù)BS，在那將該消息傳送給該系統(tǒng)中的一個位置確定實體(PDE)。消息306可以向服務(wù)BS提供關(guān)于MS的解釋預(yù)先的位置信息并且以本地計算位置信息參數(shù)的能力的信息，并向服務(wù)BS提供關(guān)于所需要的捕獲輔助參數(shù)的信息。消息306還可以提供對于MS已經(jīng)可用的(無論這種信息多么粗糙)關(guān)于MS位置的這種信息，諸如服務(wù)BS的識別、激活集BS列表和相應(yīng)的導(dǎo)頻測量、鄰居列表、來自CDMA開銷消息的LAT/LONG，等等。可以發(fā)送可輔助PDE的任何信息或所有信息，包括關(guān)于服務(wù)BS的信息，其有可能并未與PDE進(jìn)行通信。也會經(jīng)由BS向PDE發(fā)送一個請求捕獲輔助的消息，諸如名為“提供通用捕獲輔助”的消息。
除了準(zhǔn)備并發(fā)送捕獲輔助請求消息306之外，在時間段304期間，MS還可以開始獲得關(guān)于BS信號的有可能有用的信息。這可以包括獲得MS還未跟蹤的BS信號，以及測量可以提供有用的測距信息的BS信號。在該時間期間，諸如使用除了關(guān)于這些BS的可利用的歷書信息之外該MS已經(jīng)進(jìn)行的BS測量，借助于高級前向鏈路三邊測量(AFLT)，MS還可以努力改善其具有的位置信息。應(yīng)當(dāng)注意，有可能有用的是，確定任意BS導(dǎo)頻信號是否顯示為已經(jīng)經(jīng)由一個中繼器到達(dá)，以便可以合適地處理這種信號并且不將其視為是從服務(wù)BS直接發(fā)送的。如果在捕獲輔助信息從PDE經(jīng)由BS來到之前這些任務(wù)都完成了，則MS可以在接收到這樣的捕獲輔助信息之前嘗試獲得其所需的任何信號。
在PDE經(jīng)由BS向MS發(fā)送捕獲輔助信息信號308之后，在時間310期間，MS根據(jù)從該PDE提供的捕獲輔助信息以及根據(jù)本地BS碼相位的測量來計算捕獲輔助參數(shù)。上面給出了用于這種計算的各種技術(shù)。
在MS已經(jīng)針對要獲得的至少一個第一信號計算了捕獲輔助信息之后的時間312期間，該MS利用得到的估計碼相位和窗口，以及信號特征來實際地獲得該信號。有可能有利的是，以幾乎就在上方的SV開始，以便能夠減小MS時鐘偏差的不確定度，并隨后根據(jù)基于僅對期望信號列表的一部分的測量的碼相位不確定度的連續(xù)的“緊縮”減小針對隨后的信號的計算的捕獲窗口。在該時間期間，MS通常將完成所需要的測距信號的獲得。如果在MS的范圍內(nèi)，則該MS還可以計算其位置，或否則解釋其測量的粗的測距信息。在完成這些任務(wù)之后，MS向合適的一個實體或多個實體發(fā)回一個消息314。如果確定了位置以及測距信號測量的結(jié)果，則消息314通常會包含它們。該消息可以是名為“提供通用測量消息”的標(biāo)準(zhǔn)消息。
圖4說明了當(dāng)另一實體發(fā)起位置定位會話或否則指示MS搜尋需要捕獲輔助的信號時的消息流程。在這種情況下，MS不會發(fā)起動作以促進(jìn)這種位置確定，直到消息402通知其有此需要時為止。消息402可以提供通用捕獲輔助，其中BS或PDE使用其所具有的諸如用于該MS的服務(wù)小區(qū)的位置之類的信息來確定初始捕獲輔助數(shù)據(jù)和初始位置信息。該消息將典型地包括對通用測量的請求，并且可以包括諸如將用于位置確定的信號列表之類的進(jìn)一步的信息，等等。因此，MS在接收到消息402之后在時間404確定需要獲得信號。
在接收到消息402之后，MS可以如上面關(guān)于圖3所述類似地繼續(xù)下去?？梢栽跁r間段406期間進(jìn)行對諸如鄰居列表的BS之類的相關(guān)BS的捕獲，盡管由于連同消息402中的初始請求一起提供給MS的另外的信息，相比于圖3的對應(yīng)時間段304，該時間段可能縮短。
在測量有用的BS之后，MS可以在時間段408期間進(jìn)行捕獲參數(shù)的計算。實際上這些動作可以在所示的時間段之間重疊。在時間段410期間，MS可以使用從時間段408內(nèi)的計算中或從請求消息402中以及額外地從在MS處進(jìn)行的測量中獲得的捕獲輔助來實際地獲得和測量所關(guān)注的信號。在完成捕獲之后，MS可以在消息412中經(jīng)由BS簡單地向發(fā)出請求的實體返回測量數(shù)據(jù)。如果希望，MS可以計算將包括在消息412中的實際的測距和位置值。
通信系統(tǒng)中的附加消息根據(jù)所公開的方法和設(shè)備的一個實施方式，MS在從BS發(fā)送到該MS的一個消息中接收到一個“發(fā)送所有的測量”(SAM)標(biāo)記。SAM標(biāo)記表明MS應(yīng)當(dāng)提供MS已經(jīng)對這些信號測量了相對到達(dá)時間(或者作為替代，在MS能夠以實際時間測量到達(dá)時間的情況下，實際到達(dá)時間)的所有通信信號的測量。應(yīng)當(dāng)注意，在常規(guī)的環(huán)境下，MS將從該MS有可能能夠進(jìn)行的所有可能測量中選擇由該MS接收的特定信號的測量。
在常規(guī)系統(tǒng)中限制發(fā)送的測量數(shù)目的原因是，假定只有來自每個BS的最早到達(dá)的信號將給負(fù)責(zé)計算MS位置的裝置提供價值。這是因為從與由MS接收到的較早到達(dá)的信號相同的BS發(fā)送到該MS的較晚到達(dá)的信號被假定為是反射信號(通常也稱為“多徑信號”)。這種多徑信號經(jīng)歷了從BS到MS的一條非直接的路徑。通過注意到BS與MS之間的最快路線就是最直接的路線可以理解，較早到達(dá)的信號必定經(jīng)歷了最直接的路線。沿最直接路線的距離最準(zhǔn)確地表明了BS與MS之間的距離。因此，假定BS與MS之間的其他不那么直接的路線的測量具有很小的價值。此外，在一些情況下，即使該信號是從同一源接收到的信號中最早到達(dá)的信號，所接收信號的功率也必須在期望功率門限以上，否則MS不會報告該信號的測量。
然而，低于功率門限或經(jīng)歷了非直接路線的信號可以向?qū)⒆罱K計算MS位置的裝置提供額外的信息。因此，當(dāng)前所公開的方法和設(shè)備使得BS可以發(fā)送SAM標(biāo)記并使得MS可以通過發(fā)送該MS能夠進(jìn)行的所有測量來對包括該SAM標(biāo)記的消息做出響應(yīng)。作為替代，在接收到SAM標(biāo)記時，MS發(fā)送所有可能測量的一個子集，該子集大于如果MS沒有接收到該SAM標(biāo)記則將發(fā)送的測量的子集。
結(jié)論前述描述說明了一種用于獲得捕獲輔助信息以在無線通信中使用的方法和系統(tǒng)的示例性實現(xiàn)和新穎特征。由于該方法和系統(tǒng)可以涉及一個通信系統(tǒng)的大量組件之間的交互，因此對于該方法和系統(tǒng)有很多方面。該方法和系統(tǒng)的不同方面可以涉及例如獲得原始捕獲輔助數(shù)據(jù)，延長這些數(shù)據(jù)的壽命，通過使用先前獲得的捕獲輔助數(shù)據(jù)的計算來獲得某些捕獲數(shù)據(jù)，或者通過更新先前的捕獲信息來反映環(huán)境的改變，以及評估先前獲得的捕獲輔助數(shù)據(jù)的有效性。盡管針對該方法和設(shè)備的可供選擇的使用和實現(xiàn)提供了某些建議，但窮舉地列出或描述這些可供選擇的使用和實現(xiàn)當(dāng)然是不實際的。因此，應(yīng)當(dāng)僅參考所附權(quán)利要求來確定本發(fā)明的范圍，并且除了所附權(quán)利要求中列舉了限制的范圍之外，本發(fā)明的范圍不應(yīng)還受到此處所說明的特征的限制。
盡管以上描述已經(jīng)指出了所公開的方法和設(shè)備的應(yīng)用于各種實施方式的新穎特征，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以在所示的方法和系統(tǒng)的形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種省略、替代和改變。例如，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以使此處所述的細(xì)節(jié)適應(yīng)具有較寬范圍的調(diào)制技術(shù)、發(fā)射機和接收機體系結(jié)構(gòu)以及通常任意數(shù)目的不同格式的通信系統(tǒng)。特別地，任意系統(tǒng)發(fā)射機都可以用作用于本公開目的的基站，并且不必利用CDMA技術(shù)，甚至不必是蜂窩通信基站?？梢灶愃朴诖颂帉V的處理來處理任意的發(fā)射機，推導(dǎo)、獲得和利用捕獲輔助信息以對來自該發(fā)射機的信號進(jìn)行捕獲時提供輔助。
上面所述的元素的每個實際的和新穎的組合以及等價于這些元素的每個實際組合應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的一個實施方式。部分地由于可視為本發(fā)明的實施方式的元素組合比此處能夠相當(dāng)明確地列舉的元素組合要多得多，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是由前述描述來正確地限定。此外，上述特征的任何可操作的可能組合都應(yīng)當(dāng)視為已經(jīng)在此清楚地和明確地進(jìn)行了公開。在各個要求保護(hù)的元素的等價的意義和范圍內(nèi)的所有變型都包含在相應(yīng)權(quán)利要求的范圍內(nèi)。為此，應(yīng)當(dāng)以盡可能寬廣的范圍來解讀每個權(quán)利要求中的每個所述元素，并且此外應(yīng)當(dāng)將這些元素理解為這樣盡可能地包含等價于這些元素的任意元素，即不會包含現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種在捕獲輔助數(shù)據(jù)的輔助下在一個通信系統(tǒng)的接收機處獲得一個信號的方法，包括a)在所述接收機處獲得捕獲輔助數(shù)據(jù)，包括由遠(yuǎn)離所述接收機的一個實體提供的數(shù)據(jù)；b)在獲得所述捕獲輔助數(shù)據(jù)的時間之后，確定該接收機需要獲得一個特定信號；c)評估先前獲得的捕獲輔助數(shù)據(jù)的有效性以在獲得所述特定信號時使用；以及d)部分地基于接收機時鐘偏差的一個估計來計算所述特定信號的一個期望的到達(dá)時間參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述期望的到達(dá)時間參數(shù)是一個期望的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述期望的到達(dá)時間參數(shù)是一個期望的窗口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述接收機是一個蜂窩通信系統(tǒng)移動臺。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括從所述先前獲得的捕獲輔助數(shù)據(jù)獲得所述接收機的一個時鐘偏差估計；以及如果確定所述先前獲得的捕獲輔助數(shù)據(jù)仍有效，則使用所述估計的接收機時鐘偏差來計算在所述接收機處的估計到達(dá)時間和到達(dá)時間不確定度窗口，以獲得上述特定信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括如果從獲得所述先前的捕獲輔助數(shù)據(jù)以來已經(jīng)過去了多于一個的門限時間量，則請求來自遠(yuǎn)離所述接收機的一個實體的新的捕獲輔助數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述門限的一個值依賴于一個所述接收機具有其準(zhǔn)確系數(shù)的描述多普勒偏移的等式的階。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述評估包括確定所述接收機是否移動了一個危害所述先前獲得的捕獲輔助數(shù)據(jù)的有效性的量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括確定需要獲得多個信號；獲得所述多個信號中的一個第一信號；以及利用所述多個信號中的所述第一信號的測量到的參數(shù)來計算用于獲得所述多個信號中的另一個信號的搜索窗口。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述接收機是一個在一個蜂窩通信系統(tǒng)中的移動臺。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括修改所述先前獲得的捕獲輔助數(shù)據(jù)以補償從獲得所述捕獲輔助數(shù)據(jù)以來所述移動臺的移動。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括基于一個當(dāng)前的鄰居列表與一個先前的鄰居列表之間的一個比較來確定所述移動臺已經(jīng)移動。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括基于一個所述移動臺的當(dāng)前的激活基站集與一個所述移動臺的先前的激活基站集之間的一個比較來確定所述移動臺已經(jīng)移動。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括基于一個所述移動臺的當(dāng)前的服務(wù)基站與一個所述移動臺的先前的服務(wù)基站之間的比較來確定所述移動臺已經(jīng)移動。
15.一種在捕獲輔助數(shù)據(jù)的輔助下在一個通信系統(tǒng)接收機處獲得一個信號的方法，包括確定需要在一個接收機處獲得多個信號；在所述接收機處獲得所述多個信號中的一個第一信號；以及利用所述多個信號中的所述第一信號的測量到的參數(shù)來計算用于所述多個信號中的第二信號的捕獲輔助數(shù)據(jù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括從遠(yuǎn)離所述接收機的一個實體獲得捕獲輔助數(shù)據(jù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述接收機是一個在一個通信系統(tǒng)中的移動臺，并且所述移動臺利用所述多個信號中的所獲得的第一信號的所測量的參數(shù)來計算用于所述多個信號中的所述第二信號的一個估計到達(dá)時間。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述接收機是一個在一個通信系統(tǒng)中的移動臺，并且所述移動臺利用所述多個信號中的所獲得的第一信號的所測量的參數(shù)來計算用于所述多個信號中的該第二信號的一個到達(dá)時間不確定度窗口。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括在確定需要獲得多個信號之前從一個遠(yuǎn)端實體獲得捕獲輔助數(shù)據(jù)；以及評估所述先前獲得的捕獲輔助數(shù)據(jù)的有效性，以在獲得所述多個信號中的至少一個信號時使用。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括確定由于在接收到所述捕獲輔助數(shù)據(jù)之后所述接收機的移動，一些先前接收的捕獲輔助數(shù)據(jù)是無效的。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括基于以下比較的一個組合來確定所述接收機已經(jīng)移動(a)所述接收機的一個當(dāng)前的鄰居列表與所述接收機的一個先前的鄰居列表的比較；(b)所述接收機的一個當(dāng)前的激活基站列表與所述接收機的一個先前的激活基站列表的比較；以及(c)所述接收機的一個當(dāng)前的服務(wù)基站與所述接收機的一個先前的服務(wù)基站的比較。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括對于在獲得所述先前獲得的捕獲輔助數(shù)據(jù)之后所述接收機的移動，基于先前獲得的捕獲輔助數(shù)據(jù)，補償一個所估計的到達(dá)時間。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括對于在獲得所述先前獲得的捕獲輔助數(shù)據(jù)之后所述接收機的移動，基于先前獲得的捕獲輔助數(shù)據(jù)，補償一個計算出的到達(dá)時間不確定度窗口。
24.一種在捕獲輔助數(shù)據(jù)的輔助下在一個移動臺通信系統(tǒng)接收機處獲得一個信號的方法，包括a)當(dāng)所述移動臺在一個第一位置時，在所述移動臺處獲得第一捕獲輔助數(shù)據(jù)；b)在上述移動臺處為所述移動臺的一個新位置補償所述第一捕獲輔助數(shù)據(jù)，以對由所述移動臺在一個不同的第二位置處搜索一個信號進(jìn)行輔助。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述第一捕獲輔助數(shù)據(jù)包括得自一個遠(yuǎn)端實體的數(shù)據(jù)，并且包括一個估計到達(dá)時間。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，還包括從所述捕獲輔助數(shù)據(jù)得出一個移動臺時鐘偏差，并且使用所述得出的移動臺時鐘偏差在所述移動臺處計算所述估計到達(dá)時間。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述第一捕獲輔助數(shù)據(jù)包括得自一個遠(yuǎn)端實體的數(shù)據(jù)，并且包括一個到達(dá)時間不確定度窗口。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，還包括從所述捕獲輔助數(shù)據(jù)得出一個移動臺時鐘偏差，并且使用所述得出的移動臺時鐘偏差在所述移動臺處計算所述到達(dá)時間不確定度窗口。
29.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，還包括在使用所述第一捕獲輔助數(shù)據(jù)以輔助獲得一個特定信號之前評估其有效性。
30.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，還包括僅如果從獲得所述數(shù)據(jù)以來已經(jīng)經(jīng)過了少于一個預(yù)定時間量的時間時，才使用所述第一捕獲輔助數(shù)據(jù)中的某些數(shù)據(jù)。
31.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述預(yù)定時間量的一個值依賴于一個所述移動臺具有其準(zhǔn)確系數(shù)的描述多普勒偏移的等式的階。
32.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，還包括基于以下比較的任意組合來確定所述移動臺已經(jīng)移動(a)所述接收機的一個當(dāng)前的鄰居列表與所述接收機的一個先前的鄰居列表的比較；(b)所述接收機的一個當(dāng)前的激活基站列表與所述接收機的先前的激活基站列表的比較；或者(c)所述接收機的一個當(dāng)前的服務(wù)基站與所述接收機的一個先前的服務(wù)基站的比較。
33.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，還包括確定需要獲得多個信號；獲得所述多個信號中的一個第一信號；以及利用所述多個信號中的所述第一信號的測量到的參數(shù)來對捕獲所述多個信號中的另一個信號進(jìn)行輔助。
34.一種確定在一個蜂窩通信系統(tǒng)中的一個移動臺的位置的改變的方法，包括a)根據(jù)特定標(biāo)準(zhǔn)在一個第一時間處獲得一個與所述移動臺相關(guān)的基站列表；b)根據(jù)特定標(biāo)準(zhǔn)在一個稍后的第二時間處獲得一個與所述移動臺相關(guān)的基站列表；c)將所述稍后的相關(guān)基站列表與所述先前的基站鄰居列表相比較。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述基站列表是基站的激活集。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，還包括根據(jù)一個第二標(biāo)準(zhǔn)組針對與所述移動臺相關(guān)的一個第二基站集執(zhí)行步驟a)、步驟b)和步驟c)。
37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述第二基站集是一個鄰居列表。
38.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，還包括組合根據(jù)特定標(biāo)準(zhǔn)屬于與所述移動臺相關(guān)的一個集合的第一和稍后的基站在步驟c)中的比較結(jié)果與根據(jù)第二標(biāo)準(zhǔn)屬于與所述移動臺相關(guān)的一個不同集合的第一和稍后的基站的比較結(jié)果。
全文摘要
為接收裝置獲得信號捕獲輔助數(shù)據(jù)，接收裝置諸如搜尋來自諸如衛(wèi)星飛行器和基站之類的任意源(B1－B10)的信號的無線輔助位置定位裝置(208、210)?；趯χT如時間和位置等參數(shù)的有可能危害有效性的改變的評估，可以從先前獲得的數(shù)據(jù)獲得這些數(shù)據(jù)。在一些情況下，可以針對參數(shù)改變來調(diào)整這些數(shù)據(jù)。特別地如果由一個遠(yuǎn)端實體提供的捕獲輔助數(shù)據(jù)比已經(jīng)典型地提供的包括更確切的參數(shù)，則可以由接收機采用信號集的部分測量來計算精密的數(shù)據(jù)。除非檢測到不可補償?shù)囊苿优_移動，并且該移動危害了先前數(shù)據(jù)的有效性，否則直到先前數(shù)據(jù)的有效性由于采用多普勒系數(shù)的時間外推的限制而過期時，才需要獲得新的數(shù)據(jù)。
文檔編號G01S19/03GK1798983SQ200480015208
公開日2006年7月5日 申請日期2004年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月25日
發(fā)明者彼得·加阿爾, 利奧尼德·希恩布拉特, 克里斯托弗·帕特里克, 懷亞特·托馬斯·賴?yán)?申請人:高通股份有限公司