[发明专利]物联网中的A-GNSS辅助数据请求方法

说明书

本发明提供了物联网中的A‑GNSS辅助数据请求方法，包括：在GNSS捕获搜星结束且捕获到足够数量的卫星信号时，请求下载被捕获而且没有有效星历的卫星的GNSS辅助数据。本发明提供的方法能够避免请求不必要的GNSS辅助数据，从而减少网络连接数和数据流量，降低功耗。物联网终端根据捕获搜索到的GNSS卫星来请求GNSS辅助数据，减少从服务器下载的数据大小。本发明还能够调整A‑GNSS辅助数据来适应物联网的网络协议，减少传输交互20%到50%，进而减小终端功耗和流量。此外辅助数据请求消息包的格式定义适用性强，且能够省略掉不必要的数位，而比特级的请求设定有效减小数据量。

技术领域

本发明属于物联网定位技术领域，涉及物联网中的A-GNSS辅助数据请求方法。

背景技术

大量的物联网终端有定位需求，具体应用的场景和终端有资产跟踪、共享单车、电动车、可穿戴设备等等。即将大量商用的mMTC（大规模物联网）包括NB-IoT（窄带物联网）,eMTC（增强型机器类型通信）等低功耗广域网技术。在这些新型网络中的终端如何实现定位功能是这个领域的新课题。

蜂窝物联网（比如NB-IoT）将用有限的网络容量支持海量的终端。由于这些特点，蜂窝物联网需要终端有尽量小的数据流量。另外，由于物联网（比如NB-IoT）终端多数使用小容量的电池，终端也需要尽量减少数据流量以达到省电的目的。

和以前的终端（例如智能手机）相比，mMTC（例如NB-IoT）的终端具有以下特点：

1.终端的软硬件简单，存储容量小，成本低。

2.终端要求很低功耗。

3.终端的流量和连接次数非常有限。

4.一个特定终端只支持非常有限的应用程序和功能。

很多物联网终端会有定位的需求。精度要求在200米以内的应用需要用GNSS信号定位。GNSS定位要求：（1）捕获足够的GNSS信号（至少4个），然后产生伪距等观测量；（2）星历数据，用来计算卫星的位置和时钟偏差。这两个要求必须要同时满足才能定位成功，缺一不可。

星历数据可以从GNSS信号中解调出来，或者以GNSS辅助数据（主要是实时星历和时钟数据）的形式从网络下载下来，后者又可称为A-GNSS辅助数据。如图1所示。辅助GNSS，或者A-GNSS（Assisted GNSS）已经大量应用在手机定位领域，能够大幅提高性能，减小功耗。对于带GNSS定位功能的物联网终端，A-GNSS辅助数据会显著提高GNSS性能以及降低GNSS的功耗。对于物联网终端，A-GNSS辅助数据通过物联网（例如NB-IoT）下载。每个星座的实时星历数据大概需要1kB到3kB，但这些数据的有效期只有2到4小时。所以一个定位频繁的终端需要每天至少下载6次实时星历。这些流量和连接次数对于手机来说可以忽略，但对于物联网终端是很大的。绝大部分物联网终端对连接次数、功耗和流量都有极其严格的要求。如果一天下载12kB数据，一年的数据量就是4.4MB。一个例子：T-mobile要求NB-IoT终端每年的流量限制在9MB。4.4MB的A-GNSS辅助数据已经占了一半。又例如，中国电信对NB-IoT终端每年的总连接次数也有比较严格的限制。很显然，物联网终端中并不适用采用智能手机中对星历的下载方式。