[发明专利]利用MEMS在移动电话中改进GPS信号处理的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动终端的定位。更具体地，本发明涉及一方面通过使用 微机电传感器(以下称为MEMS)捕获处于运动中的移动终端的速度信息， 并且将这样捕获的信息用于卫星定位系统中所使用的定位处理操作，从而 定位所述移动终端，所述定位处理操作例如根据全球定位系统或伽利略定 位系统的处理。

背景技术

在无线通信系统——尤其是移动通信系统——通常可得到的各种服务 中，有效定位无线或移动终端的位置最近变得越来越重要。使用术语“移 动终端”是为了涵盖广义上的这样的终端：诸如，蜂窝电话系统(例如GSM、 GPRS或UMTS)中的任何不同已知类别的终端，在运动中能够建立无线通信 的设备(例如，移动计算机或个人数字助理或类似设备)，以及在陆地、 空中或海洋(分别例如汽车、飞机或船)上的其他移动对象。

在用于提供定位移动终端的可能性的已知技术中，全球定位系统(以 下称GPS)和伽利略定位系统是公知的。在以下描述中，为了简明，仅参 考GPS。然而，应注意，本发明并不限于该系统，而是可以等同地用于例 如伽利略定位系统的其他卫星定位系统。

非常基本地，GPS使用具有相对于地球的已知坐标的卫星星座。所述 卫星中的每一个都可以以广播的形式发射信号，该信号中包含可以用于确 定移动终端的位置的信息。为了能够确立所述移动终端的位置，发射的信 息实际上是由所述移动终端从各个卫星接收的。由于GRS是移动终端定位 应用中的公知技术，因此没有必要进一步详细描述。

但是，在移动终端定位过程中GRS具有某些缺陷。其中的一个缺陷是， 不同的大气层可能在发射自卫星的信号中引入波动。另一问题是卫星相对 于移动终端的可见性偶尔缺乏。在本领域中，当来自卫星的信号广播可以 到达移动终端而不会被传输路径上的任何障碍物阻挡时，就认为“可见性” 存在。因此，如果移动终端移到卫星可见性被(例如高建筑物)阻挡的区 域，那么信号不能到达该移动终端，于是该移动终端可能没有能力捕获并 处理所述数据。与GPS应用相关联的另一缺陷是多普勒效应，其涉及到移 动单元所接收信号的频率相对于该信号被发射的初始频率有变化。因此， 多普勒效应造成接收信号精确性方面的某些问题，并且因此引起定位处理 中的精度不足的风险。

为了克服以上缺陷，已知某些解决方案。通常，这些解决方案被指示 使用辅助站，辅助站的位置是固定且已知的，并且能够接收来自卫星的、 与其附近的移动终端所接收的信号相同的信号。因此，在所接收信号质量 退化的情况下，可以在从所接收信号导出的不精确结果与已知的辅助站的 准确位置之间进行比较。从所述比较捕获误差因子，所述误差因子于是被 发送给移动终端。于是，也获取并处理相同信号的移动终端，可以在其本 身的数据处理中考虑所述误差因子，从而捕获更加精确的结果。

但是，这种类型的解决方案具有这样的缺陷，即增加了移动终端的处 理需要，这样占用了移动终端资源的重要部分，于是引起了该终端低效率 运行的风险。

减少在移动终端上处理所获数据的负担的已知解决方案是所谓的辅助 GPS(或AGPS)。根据AGPS所提供的解决方案，获取与处理卫星所广播的 数据的一部分任务由固定的“辅助”单元来执行。根据AGPS所提供的解决 方案，辅助单元获取数据，并将数据处理到一定完整水平，否则这要由移 动终端来获取和处理。尽管辅助单元与移动终端通常不在相同区域，但辅 助单元的确知道移动终端的大致位置，并且能够将其本身从卫星获取的信 息与有关移动终端大致位置的信息组合，并且如此加工出有助于被该移动 终端处理的部分信息，而该移动终端不必使其自己的资源专用于捕获相同 结果。

尽管AGPS系统中的辅助单元在很大程度上减少了移动单元要执行的 数据处理量，但还剩有相当大的处理需求要由移动单元来执行。