[发明专利]利用数据通信网络进行检测位置的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本美国非临时专利申请根据35U.S.C.§119要求在2009年6月23日提交的韩国专利申请10-2009-0055945号以及在2009年1月06日提交的韩国专利申请10-2009-0000876号的优先权，将其全部内容通过引用并入此处。

技术领域

本发明涉及利用数据通信网络的定位系统和方法。如果定位装置通过数据网络将来自GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)卫星的原始GNSS数字数据(例如，中频或基带数字数据)和提高性能所需的附加信息(例如，每个卫星的时序信息、基于蜂窝的信息、比特数据和载波频移信息)传送给位置追踪服务器，则位置追踪服务器通过利用强大的运算能力提高接收机的灵敏度以计算定位装置的位置，而该强大的运算能力在普通GNSS定位装置中是无法实现的。因此，即便是在信号非常微弱的条件下(例如，房间里或者GNSS卫星信号被严重削弱的区域里)，定位装置也可以找到自身的位置。这种基于GNSS的定位系统可以应用于各种基于定位的服务。

此外，本发明还涉及利用数据通信网络的定位系统及方法，该系统及方法可以在不仅需要提取定位信息而且还要提取绝对时序信息时实现时间同步。

背景技术

全球导航卫星系统(GNSS)是提供覆盖全球自主地理空间定位的卫星导航系统的通称，其包括全球定位系统(GPS)、GLONASS、Galileo、Compass等。GPS是由美国国防部开发和运作的GNSS。在使用GPS的情况下，GPS接收机接收来自24颗每天绕地球两周的卫星的信号。通常，GPS接收机检测到四个以上卫星信号就可以通过一系列信号处理操作找到接收机的位置(经度、纬度、海拔)。

近年来，GNSS的使用已增加并且从最初的军事目的延伸到非军事应用(民用)领域。此外，GNSS的应用还正在延伸到无线导航系统等。GPS不仅广泛使用于简单的无线导航系统而且还使用于基于定位的服务中。美国联邦通讯委员会(FCC)颁布强制性规定以使通信运营商能识别出紧急呼叫(911)中呼叫者的位置。因此，使用GNSS的定位系统已成为基本的而不是辅助的系统。

GNSS接收机一直在提升性能。装有GNSS接收机的终端在无障碍的室外环境中识别自身位置没有任何问题。但是，当来自GNSS卫星的信号强度被严重削弱时(例如，在室内或城市峡谷环境中)，依靠传统GNSS接收机就不能轻易找到自身位置。

各种基于定位的服务都要求不但可在室外环境工作而且也可在室内环境工作。尤其是需要找到紧急用户位置的紧急情况可能会发生在房间里或者发生在来自GNSS卫星的信号被严重削弱的区域。因此，例如灾祸或营救服务的各种高级的基于定位的服务都要求基于GNSS的定位性能有所改进。

已开发各种技术来改进GNSS接收机的性能。但是，通过终端自身来改进其接收机灵敏度非常难。也就是说，在改进GNSS接收机的性能上仍然还有局限性。虽然如此，仍需提高定位技术的性能。

GNSS已广泛用于识别和追踪终端的位置。当能检测到三个或四个来自GNSS卫星的卫星信号时，GNSS接收机就可以找到终端的位置。

但是，如上所述，当传统GNSS接收机设置在房间里或在来自GNSS卫星的信号被严重削弱的区域时，传统GPS接收机就难以同时检测到三个或四个卫星信号。如此，就不能识别和追踪到位置。在各种基于定位的服务中，尤其是在紧急或灾祸情形下，要求基于GNSS的定位装置即便在所接收的信号强度非常微弱的区域也能工作。因此，各种高级的基于定位的服务就愈加需要提高GNSS接收机的接收灵敏度。

发明内容

本发明的一个特点是提供利用数据通信网络的基于GNSS的定位系统和方法。如果基于GNSS的定位装置通过数据通信网络将来自GNSS卫星的原始中频或基带数字数据(下文称为“GNSS数字数据”)，以及如果需要的话，还有辅助信息(例如，每个卫星的时序信息、涉及蜂窝的信息、比特数据以及频移信息)传送给位置追踪服务器，则位置追踪服务器利用大量的信号处理资源提高接收机的灵敏度以计算出基于GNSS的定位装置的位置，而该大量的信号处理资源是无法在定位装置端实现的。因此，本发明的基于GNSS的定位系统甚至在位置不容易确定的区域(例如，室内或来自GNSS卫星的信号强度非常弱的区域)也可以找到定位装置的位置，并且可应用在各种基于定位的服务中。