[发明专利]提供和使用包括时间相关信息的消息

说明书

技术领域

本发明涉及提供和使用包括时间相关信息的消息。

背景技术

各种全球导航卫星系统(GNSS)支持设备定位。这些系统例 如包括美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯全球导航卫星系统 (GLONASS)、未来欧洲伽利略系统、基于空间的增强系统(SBAS)、 日本GPS增强准顶峰卫星系统(QZSS)、局域增强系统(LAAS) 和混合系统。

GPS中的星座例如由以地球为轨道绕行的多于20颗卫星构 成。目前，每个卫星发送两个载波信号L1和L2。这些载波信号之 一L1用于携带标准定位服务(SPS)的导航消息和码信号。每个卫 星用不同的C/A(粗捕获)码来调制L1载波相位。因此，针对由不 同卫星进行的发送而获得不同信道。C/A码是在1MHz带宽内扩展 频谱的伪随机噪声(PRN)代码。它每1023比特重复一次，其中码 的周期为1ms。按照50比特/秒的比特速率用导航信息进一步调制 L1信号的载波频率。导航信息除了其他信息之外还包括星历表和历 书参数。星历表参数描述相应卫星的轨道的短区段。基于这些星历 表参数，一种算法可以在卫星处于相应的所述区段中之时的任何时 间估计卫星的位置。历书参数是相似的、但是为比星历表参数有效 时间更长的较粗略轨道参数。导航信息例如还包括将卫星时间与 GPS系统时间相关并将系统时间与协调通用时间(UTC)相关的时 钟模型。

将确定其位置的GPS接收器接收由当前可用卫星发送的信号， 并且它基于不同的所含C/A码来检测和跟踪由不同卫星使用的信 号。然后，接收器通常基于解码的导航消息中的数据以及基于C/A 代码的周期和码片的计数来确定由每个卫星发送的代码的发送时 间。发送时间和测量到的信号到达接收器的时间允许确定卫星与接 收器之间的伪距。术语“伪距”表示卫星与接收器之间由于相对于 GPS系统时间的未知卫星和接收器偏移而偏置的几何距离。

在一种可能的解决方案中，假设已知卫星与系统时钟之间的偏 移，继而该问题简化为求解四个未知数(3个接收器位置坐标以及接 收器与GPS系统时钟之间的偏移)的非线性方程组。因此，需要至 少4次测量以便能够求解方程组。处理结果是接收器位置。

类似地，GNSS定位的总体思想在于：在将被定位的接收器处 接收卫星信号、测量接收器与相应卫星之间的伪距并且进而还利用 卫星的估计位置来测量接收器的当前位置。通常，如上文针对GPS 所述，为了定位而评估已经被用于调制载波信号的PRN信号。

可以在不同定位模式中进行GNSS定位。

第一模式是基于独立移动站的GNSS定位。在这一模式中， GNSS接收器从GNSS卫星接收信号。GNSS接收器或者相关联的移 动设备(一般称为移动站)对直接来自卫星信号的导航数据进行解 码并且根据这些信号和导航数据来计算移动站的位置和其他位置信 息，而无需来自其他来源的任何附加信息。

第二模式是基于网络辅助移动站的GNSS定位。在这一模式 中，GNSS接收器与移动通信设备关联。GNSS接收器可以集成到移 动通信设备中或者可以是用于移动通信设备的附件。GNSS接收器和 移动通信设备惯称为移动站。移动通信网提供由移动通信设备接收 的辅助数据。辅助数据例如可以包括星历表、位置和时间信息。辅 助数据可以由GNSS接收器用来在采集和跟踪卫星信号时提高其性 能。可替换地或者除此之外，辅助数据可以在移动站处被用于计算 移动站的位置和其他位置信息。例如利用提供的辅助数据，可以无 需对跟踪的卫星信号中的导航信息进行解码。

第三模式是基于网络的移动站辅助GNSS定位。对于这一模 式，GNSS接收器也与移动通信设备关联。GNSS接收器和移动通信 设备惯称为移动站。在这一模式中，移动通信网经由移动通信设备 至少将采集辅助和时间信息提供到GNSS接收器以用于支持卫星信 号测量。然而移动站仅执行信号测量并且将测量回报到网络以用于 位置计算。

第二和第三模式也惯称为辅助GNSS(A-GNSS)。辅助GNSS 因此意味着如果满足技术先决条件，则移动通信网能够向GNSS接 收器提供辅助数据如时间和导航模型，这允许接收器在更短时间内 和在更具挑战性的信号条件中获得位置定坐标(fix)。

为A-GNSS生成辅助数据和/或计算位置解的网络服务器例如 可以是服务移动位置中心(SMLC)服务器。