[发明专利]移动终端中校准时间信息的传送

说明书

技术领域

本发明涉及一种系统，在所述系统中需要在主校准时钟不可用、但是可以使用提前根据主时钟进行校准的辅助时钟的情况下提供精确的时间信息。 

具体来说，本发明涉及基于从传输源接收的信号使用定位系统在移动终端内的时间信息的传送。特别是一种使用同时从卫星定位系统(例如全球定位系统，GPS)和陆地无线网络接收的无线电信号的移动终端。 

背景技术

使用从一个或多个发射器接收的信号来定位移动无线终端的技术已经被广泛使用多年了。这种系统包括发射器的陆地网(例如：远距离无线电导航系统)和专门用于定位接收器的卫星网络(例如：GPS和Gallileo)，以及使用象蜂窝移动电话网络(例如：WO-A-97-11384)或者电视机的通用无线电网络和无线电发射器网络(例如：EP-A-0303371)的方法。 

在蜂窝移动电话网络中，例如，终端的位置可以基于服务蜂窝单元的身份，通过服务发射器和终端之间的时间延时、从服务发射器和相邻发射器接收的信号的强度、或者接收信号的入射角度等信息来进行扩充。使用在终端上接收的来自两个或多个传输源的到达信号的观察时间差(OTDA)可以获得改进的位置。 

OTDA方法只在使用蜂窝无线电网络内可用的信号的情况下提供良好的精确定位。但是，它们需要确定发射器之间的精确传输时间偏移来解定位方程。这可以通过使用具备附加接收器的位置测量单元(LMU)来完成。LMU被放置在已知的位置，这样可以将它们的 OTDA测量结果直接转换成网络定时模型(参见WO-A-00-73813的例子)。 

或者还可以使用一种技术(参见WO-A-00-73814)，其中在以知位置对来自多个地理上完全不同的发射器的信号的测量，例如，在未知位置的两个地理上完全不同的终端，可以用来计算终端的位置和被测发射器之间的所有定时偏移，而不需要LMU。 

卫星定位系统，例如GPS，在假如接收器能够接收到足够的卫星信号时提供精确的解决方案。卫星信号与全球定义的标准时间的通用时间基准相关，如GPS时间或者格林尼治时间UTC。例如，在GPS中，星座中的每一个卫星都有稳定的原子时钟，它的时间一直被测量并且和位于地面上的单精度型参考时钟做比较。每个卫星时钟的时间都根据参考时钟和导出的三参数模型进行校准，其描述了两个时钟的时间差。这三个参数被上传到卫星并被卫星作为时钟校准参数进行广播。这可以产生在基于参数进行校准后将卫星时钟校准得和地面参考时钟相近的效果。卫星定位系统在接收器的天线在晴朗的天空中的情况下能够很好的工作，而对于在建筑物内或者从空中可见度低的情况下工作较差或者不是很好。另一个问题是它们从静止启动到达到“第一次固定”需要花费很长的时间，因而当它们连续追踪卫星信号时工作得很好。 

现有技术

为了试图克服这些问题，产生了各种为卫星定位系统提供帮助的提议。例如：US-A-5,663,735公开了给GPS终端中的附加接收器提供附加无线电信号，所述无线电信号具有标准时间或者频率，并使用标准时间或频率在数据比特到达处理GPS时间。在另一个例子中，(参见WO-A-99-47943)移动蜂窝电话网络适于在基地发射站(BTS)接收GPS信号，以允许其计算移动电话的位置。 

在进一步的发展中(参见US-A-2002-0168988)，GPS单元具有位置确定系统(PDE)，所述系统包括参考信号接收器，一般来说移 动通讯系统的一部分以及参考信号接收器接收的一部分参考信号被发送到PDE来提供附加定时数据，这可以用来协助GPS单元的操作。 

在链路上发送辅助数据在本领域中已经被人认知好多年了。其中一个最早的例子是在1986年。白沙导弹范围接口控制文件(WhiteSands Missile Range Interface Control Document)公开了在双向通信链路上进行位置报告，这允许基于定义的测量坐标参考帧不时地传送伪距或计算的位置，以WGS84格式ICD GPS 150，由美国政府于1986年向范围应用联合工程(range applications joint programme)的可能投标者公布，通过历书、年历和时间信息的传输支持移动GPS接收器。从1986年就开始在利用双向数据链路的移动GPS接收器的支持中实际使用这些数据格式。 

给卫星定位系统接收器提供辅助数据可以增强其性能。另外，精确的定时辅助信息降低了相关芯片设备的复杂程度。所述辅助数据可以包含以下三项元素中的全部或一些：a)卫星信息b)时间帮助，以及c)接收器位置的估算。