专利名称：一种处理信号的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及卫星导航系统的信号处理，更具体地说，涉及一种无需星历数据的基 于移动设备的GNSS位置计算的方法和系统。
背景技术：
位置服务(Location Based Services，简称LBS)正成为一种移动通信网络所提 供的新类型的增值服务。LBS是这样的移动服务利用用户位置信息来启用各种LBS应用 诸如加强911 (enhanced 911，简称E-911)服务。移动设备的位置可由不同的方式来确定， 诸如使用基于网络的技术、使用基于终端的技术、和/或混合技术(前述技术的结合)。许 多位置技术在适当的位置估计移动设备的位置(纬度和经度)并将其转换为有意义的X、 Y坐标，用于LBS应用，这些位置技术包括诸如源小区(cell of origin，简称COO)、到达时 间(time ofarrival，T0A)、观测到达时间差(Observed Time Difference ofArrival，简称 0TD0A)、增强观察时间差(Enhanced Observed Time Difference，简称E-0TD)、以及全球导 航卫星系统(Global Navigation Satellite-based System，简称 GNSS)，GNSS 诸如全球定 位系统(Global Positioning System，简称 GPS)、全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，简称 GL0NASS)、伽利略卫星系统(Galileo)和 / 或辅助 GNSS (A-GNSS)。 A-GNSS技术将卫星位置和通信网络诸如移动网络结合，以达到允许广泛部署位置服务的性 能级别。A-GNSS技术使用A-GNSS服务器通过移动电话网络提供的辅助数据，来加速尤其 是处于弱信号环境下的支持GNSS的移动设备的位置的获取过程。A-GNSS服务器接入设置 于理想位置(直视卫星，direct line of sight to satellites)的GNSS接收器的参考网 络。参考网络可用作提供包括星历模型(星历数据)的辅助数据的源。星历数据仅在每一 探测到的卫星的可视周期内有效，假设接收器为静止的且卫星在其上方视野中则该周期大 约为4小时。比较本发明后续将要结合附图介绍的系统，现有技术的其它缺陷和弊端对于本领 域的技术人员来说是显而易见的。

发明内容
本发明结合多个方面提出一种无需星历数据(印hemeris data)的基于移动设备 的GNSS位置计算的方法和系统，下面将结合至少一幅附图来充分展示和/或说明，并且将 在权利要求中进行完整的阐述。根据本发明的一方面，提出一种处理信号的方法，包括由支持全球导航卫星系统(GNSS)的移动设备中的一个或多个处理器和/或电路 执行接收GNSS辅助数据，所述GNSS辅助数据包括来自辅助GNSS (A-GNSS)服务器的获 取辅助数据(acquisition assistance data)；以及使用至少一个GNSS卫星的本地码延迟度量(local code delay measurement)和所述已接收的获取辅助数据而无需使用星历数据，来计算所述支持GNSS的移动设备的相 对GNSS位置。作为优选，所述已接收的GNSS辅助数据不包括星历数据；以及所述已接收的GNSS 辅助数据包括所述支持GNSS的移动设备的近似位置，所述获取辅助数据与所述支持GNSS 的移动设备的所述近似位置、期望码延迟、卫星年鉴数据(almanac data)、和/或所述至少 一个GNSS卫星的方位角和仰角(azimuth and elevation field)相关。 作为优选，所述已接收的GNSS辅助数据包括所述期望码延迟，其分辨率优于一个 GNSS 石马片(with a resolution better than one GNSS chip)。作为优选，所述已接收的GNSS辅助数据包括所述至少一个GNSS卫星的方位角和 仰角，其分辨率优于十度(with a resolution better than ten degrees)。作为优选，所述方法进一步包括使用所述已接收的GNSS辅助数据中所述至少一 个GNSS卫星的所述卫星年鉴数据，计算所述至少一个GNSS卫星和所述近似位置之间的视 线向量(line-of-sight vector)。作为优选，所述A-GNSS服务器计算与所述近似位置的当前时刻和/或一个或多个 未来时刻相对应的所述获取辅助数据。作为优选，所述方法进一步包括当所述已接收的GNSS辅助数据不包括所述至少 一个GNSS卫星的方位角和仰角时，使用所述已接收的GNSS辅助数据中的所述获取辅助数 据计算所述至少一个GNSS卫星的方位角和仰角。作为优选，所述方法进一步包括使用本地GNSS度量、所述获取辅助数据、和所述 至少一个GNSS卫星的方位角和仰角中的一个或多个，计算所述支持GNSS的移动设备的与 所述近似位置有关的所述相对GNSS位置。作为优选，所述方法进一步包括当所述已接收的GNSS辅助数据包括所述近似位 置时，将所述计算出的相对GNSS位置增添到所述近似位置，以生成所述支持GNSS的移动设 备的绝对GNSS位置。作为优选，所述方法进一步包括将所述支持GNSS的移动设备的所述计算出的相 对GNSS位置和所述计算出的绝对GNSS位置中的一个或两个发送至相关通信网络。根据本发明的再一方面，提出了一种处理信号的系统，包括支持全球导航卫星系统(GNSS)的移动设备中的一个或多个处理器和/或电路，其 中所述一个或多个处理器和/或电路用于接收GNSS辅助数据，所述GNSS辅助数据包括来自辅助GNSS (A-GNSS)服务器的获 取辅助数据；以及使用至少一个GNSS卫星的本地码延迟度量和所述已接收的获取辅助数据而无需 使用星历数据，来计算所述支持GNSS的移动设备的相对GNSS位置。作为优选，所述已接收的GNSS辅助数据不包括星历数据；以及所述已接收的GNSS 辅助数据包括所述支持GNSS的移动设备的近似位置，所述获取辅助数据与所述支持GNSS 的移动设备的所述近似位置、期望码延迟、卫星年鉴数据(almanac data)、和/或所述至少 一个GNSS卫星的方位角和仰角(azimuth and elevation field)相关。作为优选，所述已接收的GNSS辅助数据包括所述期望码延迟，其分辨率优于一个 GNSS码片。
作为优选，所述已接收的GNSS辅助数据包括所述至少一个GNSS卫星的方位角和 仰角，其分辨率优于十度。作为优选，所述一个或多个处理器和/或电路用于使用所述已接收的GNSS辅助数 据中所述至少一个GNSS卫星的所述卫星年鉴数据，计算所述至少一个GNSS卫星和所述近 似位置之间的视线向量。作为优选，所述A-GNSS服务器计算与所述近似位置的当前时刻和/或一个或多个 未来时刻相对应的所述获取辅助数据。作为优选，所述一个或多个处理器和/或电路用于当所述已接收的GNSS辅助数据 不包括所述至少一个GNSS卫星的方位角和仰角时，使用所述已接收的GNSS辅助数据中的 所述获取辅助数据计算所述至少一个GNSS卫星的方位角和仰角。作为优选，所述一个或多个处理器和/或电路用于使用本地GNSS度量、所述获取 辅助数据、和所述至少一个GNSS卫星的方位角和仰角中的一个或多个，计算所述支持GNSS 的移动设备的与所述近似位置有关的所述相对GNSS位置。作为优选，所述一个或多个处理器和/或电路用于当所述已接收的GNSS辅助数据 包括所述近似位置时，将所述计算出的相对GNSS位置增添到所述近似位置，以生成所述支 持GNSS的移动设备的绝对GNSS位置。作为优选，所述一个或多个处理器和/或电路用于将所述支持GNSS的移动设备的 所述计算出的相对GNSS位置和所述计算出的绝对GNSS位置中的一个或两个发送至相关通 信网络。下文将结合附图对具体实施例进行详细描述，以帮助理解本发明的各种优点、各 个方面和创新特征。


图1是依据本发明一实施例的支持无需星历数据的基于MS的GNSS位置计算的示 范性通信系统示意图；图2是依据本发明一实施例的示范性A-GNSS服务器结构示意图，该服务器提供卫 星获取数据给支持GNSS的移动设备，以支持无需星历数据的基于MS的GNSS位置计算；图3是依据本发明一实施例的示范性的支持GNSS的移动设备结构示意图，该设备 无需星历数据就能计算GNSS位置；图4是依据本发明一实施例的由A-GNSS服务器提供获取辅助数据给支持GNSS的 移动设备以支持无需星历数据的基于MS的GNSS位置计算的示范性方法流程示意图； 图5是依据本发明一实施例的由支持GNSS的移动设备用来计算GNSS位置示范性 方法流程示意图，该方法无需接收来自A-GNSS服务器的星历数据。
具体实施例方式本发明的各个实施例提供一种无需星历数据的基于移动设备的GNSS位置计算的 方法和系统。本发明的多个方面包括支持GNSS的移动设备，用于从A-GNSS服务器接收包括 获取辅助数据的GNSS辅助数据。获取辅助数据包括具有相关不确定性的距离(range)和 距离变化率(range rate)信息。距离和距离变化率信息可以获取辅助数据的码相位(codephase)和/或多普勒形式(Doppler fields)来传送。获取辅助数据还包括期望码延迟、 每一可视GNSS卫星的方位角和/或仰角。支持GNSS的移动设备使用所接收的获取辅助数 据来快速获取卫星信号。使用所接收的GNSS辅助数据中的获取辅助数据和至少一个GNSS 卫星的本地码延迟度量，来计算支持GNSS的移动设备的相对GNSS位置。所接收的GNSS辅 助数据不包括星历数据，但是替而代之的是支持GNSS的移动设备的初始或近似位置、近似 时间、码相位上的额外的分辨率(extra resolution)(例如优于一个GNSS码片)、期望的码 延迟、与近似位置和时间、以及至少一个GNSS卫星的卫星年鉴数据、和/或方位角和仰角相 关的获取辅助数据。方位角和/或仰角用来计算至少一个GNSS卫星方向上的单位向量，即 视线向量，从而实现GNSS位置的计算。A-GNSS服务器用于识别支持GNSS的移动设备的近 似位置。A-GNSS服务器用于计算所识别的近似位置的当前时刻和/或一个或多个未来时 刻的获取辅助数据。当所接收的GNSS辅助数据不包括每一可视GNSS卫星的方位角和/或 仰角时，支持GNSS的移动设备用于使用所接收的GNSS辅助数据中的近似时间、年鉴和/或 近似位置，计算每一 GNSS卫星方向上的单位向量。可使用所接收的GNSS辅助数据中的年 鉴和近似位置计算每一可视GNSS卫星的方位角和仰角，从而计算出每一 GNSS卫星方向上 的单位向量。支持GNSS的移动设备用于生成每一将用到的可视GNSS卫星的本地GNSS度 量，与获取辅助数据、每一可视GNSS卫星的方位角和仰角一起用来计算与近似位置相关联 的相对GNSS位置。当所接收的GNSS辅助数据包括支持GNSS的移动设备的近似位置时，通 过将计算所得的相对GNSS位置增添至近似位置来生成实际(绝对)GNSS位置。计算出的 支持GNSS的移动设备的相对GNSS位置和/或实际(绝对)GNSS位置可发送至相关通信网 络，用于LBS应用。图1是依据本发明一实施例的支持无需星历数据的基于MS的GNSS位置计算的 示范性通信系统示意图。参考图1，示出了 A-GNSS卫星导航系统100。A-GNSS卫星导航系 统100包括多个支持GNSS的移动设备(图中示出了支持GNSS的移动设备122-126)、基站 (BS) 120、通信网络130、A-GNSS服务器140、全球参考网络(WffRN) 150、以及多个GNSS卫星 160 (其中示出了 GNSS卫星162-166)。 支持GNSS的移动设备诸如支持GNSS的移动设备122包括适当的逻辑、电路、接 口和/或代码，用于接收来自可视GNSS卫星(例如，GNSS卫星162-166)的卫星广播信 号。所接收的卫星信号用来生成多个本地GNSS度量诸如码延迟度量、相位度量以及伪距 (pseudorange)度量。支持GNSS的移动设备112使用所生成的本地GNSS度量确定其自己 的GNSS位置(纬度和经度)。支持GNSS的移动设备112通过通信网络130发射和/或接 收无线电信号，通信网络130可支持多种电信标准诸如3GPP、3GPP2、LTE、WiFi和WiMAX。为 了达到快速定位，支持GNSS的移动设备112可通过通信网络130获取来自A-GNSS服务器 140的A-GNSS辅助数据。就此而言，支持GNSS的移动设备112生成A-GNSS辅助数据请求 并发送给A-GNSS服务器140。作为响应，支持GNSS的移动设备112接收来自A-GNSS服务 器140的获取到的A-GNSS辅助数据。就此而言，所获取的GNSS辅助数据不包括星历数据。 作为替代，所获取的GNSS辅助数据包括各种其他导航要素诸如当前和/或预期的获取辅助 数据、卫星年鉴数据、码相位上的额外的分辨率(例如优于一个GNSS码片)、每一 GNSS卫星 的方位角和仰角、和/或支持GNSS的移动设备112的近似位置。方位角和仰角包括例如相 应GNSS卫星的方位角和仰角数据，其分辨率优于十度。支持GNSS的移动设备112的近似位置为支持GNSS的移动设备112锁定的已知GNSS位置。例如，支持GNSS的移动设备112 的近似位置为服务基站诸如BS 120的GNSS位置或位置相关信息。支持GNSS的移动设备112使用所获取的GNSS辅助数据即获取辅助数据、码相位 上的额外分辨率、每一 GNSS卫星的方位角和仰角、和/或卫星年鉴数据，计算与支持GNSS 的移动设备112的近似位置相对应的相对GNSS位置。更具体地说，可使用来自至少一个 卫星的本地GNSS度量诸如本地码延迟度量、以及所获取的GNSS辅助数据来计算有关支持 GNSS的移动设备112的近似位置的相对GNSS位置，而无需使用星历数据。当所获取的GNSS 辅助数据不包括码相位上的额外分辨率、每一 GNSS卫星的方位角和仰角时，支持GNSS的移 动设备112可以使用近似位置和卫星年鉴数据来计算每一 GNSS卫星的具有期望分辨率的 方位角和仰角。计算所得的卫星方位角和仰角与例如当前和/或预期获取辅助数据以及卫 星年鉴数据一起用来计算支持GNSS的移动设备112的相对GNSS位置。当需要支持GNSS的 移动设备112的实际(绝对)GNSS位置时，支持GNSS的移动设备112通过将计算所得的相 对GNSS位置增添到近似位置来生成支持GNSS的移动设备112的实际GNSS位置。支持GNSS 的移动设备112提供计算出的相对GNSS位置和/或所生成的实际GNSS位置给通信网络 130，以支持各种LBS应用诸如基于位置的伙伴寻找(location-based friends finding)。BS 120包括适当的逻辑、电路、接口和/或代码，用于在各种相关移动设备的上行 链路通信和下行链路通信中，适时地执行空中接口处理以及调度通信资源。BS 120的GNSS 位置在A-GNSS服务器140处是可知的，且可用做相关移动设备诸如支持GNSS的移动设备 112的近似位置。就此而言，诸如从BS 120到每一可视GNSS卫星(例如，GNSS卫星162-166) 的距离以及从每一 GNSS卫星162-166到BS 120的距离变化率的信息可用来计算相关移动 设备诸如支持GNSS的移动设备112的相对GNSS位置。通信网络130包括适当的逻辑、电路、接口和/或代码，用于使用各种技术诸如以 太网、3GPP、3GPP2、LTE、WiFi 和 WiMAX 来提供大规模基础上(on a large scale basis)的 各种数据服务。通信网络130可以是有线高速连接诸如以太网，或者可以是无线网络例如 WiMAX网络。A-GNSS服务器140包括适当的逻辑、电路、接口和/或代码，用于接入卫星参考网 络诸如WWRN 150，通过WffRN 150跟踪GNSS卫星星群(constellation)来收集GNSS卫星数 据。A-GNSS服务器140用于生成A-GNSS辅助数据，该辅助数据用来获取支持GNSS的移动设 备的快速GNSS定位，特别是处于弱信号环境下的支持GNSS的移动设备。所生成的A-GNSS 辅助数据包括各种导航要素诸如获取辅助数据、卫星年鉴数据、码相位上的额外分辨率、每 一可视GNSS卫星的方位角和仰角、和/或感兴趣的支持GNSS的移动设备的近似位置。另 外，A-GNSS服务器140使用长期轨道(LTO)技术来为所有健康的可视的GNSS卫星提供精确 的预期A-GNSS辅助数据。预期A-GNSS辅助数据可在长达例如未来10天内有效。就此而 言，A-GNSS服务器140可通过通信网络130提供当前和预期A-GNSS辅助数据给感兴趣的 支持GNSS的移动设备。A-GNSS服务器140可通过用户平面(数据发送)或控制平面(信 令)与通信网络130通信，传送所生成的A-GNSS辅助数据给感兴趣的用户。A-GNSS服务 器140支持示范格式下的消息传送，示范格式可与电信网络诸如3GPP、3GPP2、LTE、WiFi和 WiMAX及其变形兼容。例如，A-GNSS服务器140遵从3GPP标准，支持RRLP格式的消息传 送、PCAP 接口和 OMA SUPL vl. 0。
WffRN 150包括适当的逻辑、电路、接口和/或代码，用于连续收集和分发GNSS卫星的数据。WWRN 150包括多个全世界范围内部署的GNSS参考跟踪站，实现家庭网络和/或任 何可访问网络的全天候的A-GNSS覆盖。这就使得支持GNSS的移动设备诸如支持GNSS的 移动设备112的用户能够在世界上任何地方漫游，得到相关LBS应用。WWRN 150确保了高 级别的LBS性能的可用性和可靠性。GNSS卫星162-166包括适当的逻辑、电路、接口和/或代码，用于生成适当的射频 (RF)信号形式的广播卫星导航信息给各种支持GNSS的设备诸如支持GNSS的设备112。广 播卫星导航信息用来支持LBS服务。GNSS卫星162-166可以是GPS、伽利略、GL0NASS以及 任何其它的全球或地方导航卫星。在示范性操作中，支持GNSS的移动设备诸如支持GNSS的移动设备112用于接收 来自可视GNSS卫星诸如GNSS卫星162-166的卫星广播信号。所接收的卫星信号用来生成 本地GNSS度量诸如码延迟度量、相位度量以及伪距度量。为得到快速定位，支持GNSS的移 动设备112发送A-GNSS辅助数据请求给A-GNSS服务器140，以获取A-GNSS辅助数据。作 为响应，A-GNSS服务器140识别或确定支持GNSS的移动设备112的近似位置。所识别的近 似位置可以是例如BS 120的位置。依据所识别的支持GNSS的移动设备112的近似位置， A-GNSS服务器140用于使用通过WffRN 150收集的GNSS卫星数据，计算当前和/或未来时 刻的获取辅助数据。针对所识别的近似位置计算出的获取辅助数据可用于为GNSS移动设 备112生成A-GNSS辅助数据。另外，所生成的A-GNSS辅助数据还包括其它导航要素，例如 卫星年鉴数据、码相位上的额外分辨率(例如优于一个GNSS码片)、每一 GNSS卫星的方位 角和仰角、和/或识别的近似位置。所生成的A-GNSS辅助数据通过通信网络130传送至支 持GNSS的移动设备112。支持GNSS的移动设备112使用所生成的本地GNSS度量诸如来 自至少一个GNSS卫星的码延迟度量、以及所接收的来自A-GNSS服务器140的GNSS辅助数 据，来计算支持GNSS的移动设备112的相对GNSS位置。当所接收的GNSS辅助数据包括支 持GNSS的移动设备112的近似位置时，支持GNSS的移动设备112通过将计算得到的相对 GNSS位置增添到近似位置中来生成实际(绝对)GNSS位置。依赖于应用以及近似位置的可 用性，支持GNSS的移动设备112发送支持GNSS的移动设备112的计算出的相对GNSS位置 和/或所生成的实际GNSS位置给通信网络130。图2是依据本发明一实施例的示范性A-GNSS服务器结构示意图，该服务器提供卫 星获取数据给支持GNSS的移动设备，以支持无需星历数据的基于MS的GNSS位置计算。参 考图2，示出了 A-GNSS服务器200，包括处理器202、位置数据库204和存储器206。处理器202包括适当的逻辑、电路、接口和/或代码，用于生成相关的支持GNSS的 移动设备的A-GNSS辅助数据，以获得快速定位。处理器202用于收集来自WffRN 150的GNSS 卫星数据。当需要A-GNSS辅助数据时，所收集的GNSS卫星数据用来生成A-GNSS辅助数据。 处理器202接收来自例如支持GNSS的移动设备112的请求GNSS卫星数据的请求。作为响 应，处理器202识别或确定支持GNSS的移动设备112使用的近似位置。处理器202使用所 收集的有效GNSS卫星数据并依据识别的近似位置来计算获取辅助数据。所计算的获取辅 助数据与特定时刻相对应。当在A-GNSS服务器200中使用的是LTO技术时，处理器202使 用所收集的有效GNSS卫星数据来计算和/或预测未来特定时刻所识别的近似位置的获取 辅助数据。所预测的获取辅助数据在长达例如未来10天内有效。所计算的和/或预测的获取辅助数据用来生成支持GNSS的移动设备112的A-GNSS辅助数据。依赖于系统容量和/或LBS应用的类型，所生成的A-GNSS辅助数据还包括其它导航要素，例如卫星年鉴数据、 码相位上的额外分辨率、每一可视GNSS卫星的方位角和仰角、和/或识别的近似位置。处 理器202通过通信网络130将所生成的A-GNSS辅助数据传送至支持GNSS的移动设备112。位置数据库204包括适当的逻辑、电路、接口和/或代码，用于管理和存储参考位 置和/或A-GNSS辅助数据。位置数据库204中的内容包括例如参考位置信息、获取辅助数 据、卫星年鉴数据和/或码相位上的额外分辨率、每一可视GNSS卫星的方位角和仰角。参 考位置信息包括实际位置和/或位置相关识别码，例如小区ID、BS ID和/或频谱信道ID。 位置数据库204中的内容依据需要不定期或周期性更新。存储器206包括适当的逻辑、电路、接口和/或代码，用于存储信息，诸如处理器 202所使用的可执行指令和数据。可执行指令包括使用从WWRN150自动收集或依据需要/ 信令收集的卫星数据计算A-GNSS辅助数据的算法。该数据包括星历数据。存储器206包 括RAM、ROM、低延迟非易失性存储器诸如闪存和/或其它适当的电子数据存储器。在示范性操作中，处理器202通过WffRN 150收集GNSS卫星数据。当需要A-GNSS 辅助数据时，所收集的GNSS卫星数据用来生成相关的多个支持GNSS的移动设备诸如支持 GNSS的移动设备112的A-GNSS辅助数据。例如，处理器202接收来自支持GNSS的移动设备 的A-GNSS辅助数据的请求。作为响应，处理器202与位置数据库204通信，确定支持GNSS 的移动设备112的参考位置，即近似位置。使用所收集的GNSS卫星数据来为已确定的近似 位置计算特定时刻的获取辅助数据。处理器202使用所计算的已确定近似位置的获取辅助 数据，生成支持GNSS的移动设备112的A-GNSS辅助数据。所生成的A-GNSS辅助数据还包 括其它导航要素，例如卫星年鉴数据、码相位上的额外分辨率、每一可视GNSS卫星的方位 角和仰角、和/或确定的近似位置。所生成的A-GNSS辅助数据可通过通信网络130传送至 支持GNSS的移动设备112，以实现快速定位。图3是依据本发明一实施例的示范性的支持GNSS的移动设备结构示意图，该设备 无需星历数据就能计算GNSS位置。参考图3，示出了支持GNSS的移动设备300。支持GNSS 的移动设备300包括GNSS无线收发器302、电信无线收发器304、处理器306以及存储器 308。GNSS无线收发器302包括适当的逻辑、电路、接口和/或代码，用于接收GNSS卫 星广播信号并将其转换为GNSS基带信号，其适于为导航方案在处理器306中做进一步的处 理，不管是基于GNSS或是基于A-GNSS。电信无线收发器304包括适当的逻辑、电路、接口和/或代码，用于通过电信网络 诸如通信网络130发送和/或接收射频(RF)信号。所接收的RF信号被转换为相应的基带 信号，该基带信号适于由处理器306做进一步的处理。就此而言，所接收的无线电信号包括 A-GNSS辅助数据，A-GNSS辅助数据具有多种导航要素诸如近似位置、近似位置的获取辅助 数据、卫星年鉴数据和/或码相位上的额外分辨率、每一 GNSS卫星的方位角和仰角。当在 A-GNSS服务器140中实施LTO技术时，所接收的A-GNSS辅助数据还包括在长达例如未来 10天有效的预期的获取辅助数据。处理器306包括适当的逻辑、电路、接口和/或代码，用于处理通过GNSS无线收发 器302直接接收的卫星信号以及通过电信无线收发器304接收的信号。处理器306用于从所接收的卫星信号中提取导航信息以生成本地GNSS度量。所生成的本地GNSS度量用来 计算支持GNSS的移动设备300的GNSS位置。为了得到快速定位，处理器306可以获取来 自A-GNSS服务器140的GNSS辅助数据。就此而言，所获取的GNSS辅助数据不包括星历数 据，作为替代，所获取的GNSS辅助数据包括近似位置的获取辅助数据、卫星年鉴数据、码相 位上的额外分辨率、每一 GNSS卫星的方位角和仰角、和/或支持GNSS的移动设备300的近 似位置。可对处理器306进行编程或配置，以使用所生成的本地GNSS度量和A-GNSS辅助 数据，计算支持GNSS的移动设备300的GNSS位置。特别地，使用GNSS度量和导航信息诸 如获取辅助数据来计算支持GNSS的移动设备300的、与近似位置相对应的相对GNSS位置， 当LTO A-GNSS辅助数据可用时，处理器306使用所生成的本地GNSS度量和所获取的LTO A-GNSS辅助数据中的预期的获取辅助数据，计算支持GNSS的移动设备300的相对GNSS位 置，甚至在支持GNSS的移动设备300与A-GNSS服务器140之间无需网络连接。存储器308包括适当的逻辑、电路、接口和/或代码，用于存储信息，诸如处理器 306所使用的可执行指令和数据。可执行指令包括使用本地GPS度量和从A-GNSS服务器 140接收的A-GPS辅助数据，计算GNSS位置的算法。该数据包括本地GNSS度量和A-GNSS辅 助数据。A-GPS辅助数据包括近似位置的卫星距离以及距离变化率、卫星年鉴数据、码相位 上的额外分辨率、每一 GNSS卫星的方位角和仰角、和/或近似位置。存储器308包括RAM、 ROM、低延迟非易失性存储器诸如闪存和/或其它适当的电子数据存储器。在一示范性操作中，支持GNSS的移动设备300用于分别通过GNSS无线收发器302 接收卫星广播信号以及通过电信无线收发器304接收来自通信网络130的无线电信号。所 接收的信号被转换为相应的基带信号，以在处理器306中做进一步的处理。处理器306还 使用所接收的卫星信号中的导航信息，生成本地GNSS度量。处理器306还用于获取来自 A-GNSS服务器140的GNSS辅助数据，以确定快速定位。所获取的A-GNSS辅助数据包括近 似位置的卫星距离和距离变化率、卫星年鉴数据、码相位上的额外分辨率、每一 GNSS卫星 的方位角和仰角、和/或支持GNSS的移动设备300的近似位置。处理器302用于使用所生 成的本地GNSS度量和获取的A-GNSS辅助数据，计算支持GNSS的移动设备300的与近似位 置相关的相对GNSS位置。当近似位置可用时，处理器306通过将计算出的相对GNSS位置增 添到近似位置中，来生成支持GNSS的移动设备300的实际(绝对)GNSS位置。处理器306 将计算出的相对GNSS位置和/或所生成的实际GNSS位置发送给通信网络130，以支持各 种LBS服务诸如基于位置的伙伴寻找，用来依据相关位置信息跟踪和寻找伙伴和/或家庭 成员。图4是依据本发明一实施例的由A-GNSS服务器提供获取辅助数据给支持GNSS的 移动设备以支持无需星历数据的基于MS的GNSS位置计算的示范性方法流程示意图。参考 图4，示范性步骤开始于步骤402，GNSS服务器140通过参考网络诸如WffRN 150收集卫星数 据。在步骤404中，确定是否需要支持GNSS的移动设备诸如支持GNSS的移动设备300的 A-GNSS辅助数据。当需要支持GNSS的移动设备300的A-GNSS辅助数据时，进入步骤406， A-GNSS服务器140从支持GNSS的移动设备300的近似位置中计算每一可视卫星的获取辅 助数据。在步骤410中，确定所获取的A-GNSS辅助数据是否包括近似位置。当获取的 A-GNSS辅助数据包括近似位置时，则进入步骤412，确定所获取的A-GNSS辅助数据是否包括卫星年鉴数据。当所获取的A-GNSS辅助数据包括卫星年鉴数据时，则进入步骤414， A-GNSS服务器140生成A-GNSS数据，包括计算出的卫星距离和距离变化率、近似位置和卫 星年鉴数据。示范性步骤进入步骤420，A-GNSS服务器140通过通信网络130将所生成的 A-GNSS数据发送至支持GNSS的移动设备300。在步骤404中，当不需要支持GNSS的移动设备300的A-GNSS辅助数据时，示范性 步骤保持在步骤404。在步骤410中，当获取的A-GNSS辅助数据不包括近似位置时，则示范性步骤进入 步骤418。A-GNSS服务器140用于生成支持GNSS的移动设备300的A-GNSS辅助数据，所 生成的A-GNSS辅助数据包括计算出的获取辅助数据、码相位上增加的分辨率、每一 GNSS卫 星的方位角和仰角。示范性步骤进入步骤420。在步骤412中，当所获取的A-GNSS辅助数据不包含卫星年鉴数据时，则进入步骤 416, A-GNSS服务器140生成A-GNSS数据，包括计算得出的卫星距离和距离变化率、近似位 置和码相位上增加的分辨率、每一 GNSS卫星的方位角和仰角。示范性步骤进入步骤420。图5是依据本发明一实施例的由支持GNSS的移动设备用来计算GNSS位置示范性 方法流程示意图，该方法无需接收来自A-GNSS服务器的星历数据。参考图5，示范性步骤开 始于步骤502，支持GNSS的移动设备诸如支持GNSS的移动设备112直接收集每一可视GNSS 卫星(例如GNSS卫星162-166)的GNSS卫星数据，以生成本地GNSS度量。在步骤504中， 支持GNSS的移动设备112从A-GNSS服务器140获取A-GNSS辅助数据，实现快速定位。在 步骤506中，确定所获取的A-GNSS辅助数据是否包括每一可视GNSS卫星的方位角和仰角。 当所获取的A-GNSS辅助数据不包括每一可视GNSS卫星的方位角和仰角时，进入步骤508， 支持GNSS的移动设备112使用年鉴数据和所获取的A-GNSS辅助数据中的近似位置计算每 一可视GNSS卫星的方位角和仰角。在步骤510中，支持GNSS的移动设备112使用获取辅 助数据以及每一可视GNSS卫星的方位角和仰角，计算与支持GNSS的移动设备112的近似 位置相对应的相对GNSS位置。在步骤512中，确定在所获取的A-GNSS辅助数据中是否能 够得到支持GNSS的移动设备112的近似位置。当在所获取的A-GNSS辅助数据中能够得到 支持GNSS的移动设备112的近似位置时，进入步骤514，确定是否需要支持GNSS的移动设 备112的实际(绝对)位置以支持感兴趣的LBS服务。当需要支持GNSS的移动设备112 的实际(绝对)位置以支持感兴趣的LBS服务时，进入步骤516，支持GNSS的移动设备112 通过将计算所得的相对GNSS位置增添到近似位置中来生成支持GNSS的移动设备112的实 际GNSS位置。在步骤518中，支持GNSS的移动设备112将所生成的实际GNSS位置发送至 通信网络130，以支持感兴趣的LBS服务。在步骤506中，当所获取的A-GNSS辅助数据包括每一可视GNSS卫星的方位角和 仰角时，示范性步骤进入步骤508。在步骤512中，当在所获取的A-GNSS辅助数据中不能够得到支持GNSS的移动设 备112的近似位置时，示范性步骤进入步骤520，支持GNSS的移动设备112将计算所得的支 持GNSS的移动设备的相对GNSS位置发送至通信网络130。在步骤514中，当不需要支持GNSS的移动设备112的实际(绝对)GNSS位置以支 持感兴趣的LBS服务时，示范性步骤进入步骤520。本发明提供一种无需星历数据的基于移动设备的GNSS位置计算的方法和系统。在本发明的多个实施例中，支持GNSS的移动设备诸如支持GNSS的移动设备112，可从 A-GNSS服务器140接收GNSS辅助数据。所接收的GNSS辅助数据包括获取辅助数据。支持 GNSS的移动设备112使用所接收的GNSS辅助数据中的获取辅助数据以及至少一个GNSS卫 星的本地码延迟度量，来计算与近似位置相关的相对GNSS位置，而无需使用星历数据。所 接收的GNSS辅助数据不包括星历数据，作为替代，所接收的GNSS辅助数据包括支持GNSS 的移动设备112的近似位置、码相位上的额外的分辨率(例如优于一个GNSS码片)、期望的 码延迟、与近似位置、卫星年鉴数据、和/或至少一个GNSS卫星的方位角和/或仰角相关的 获取辅助数据。为了快速定位，支持GNSS的移动设备112发送GNSS辅助数据请求给A-GNSS服务 器140。作为响应，A-GNSS服务器140与位置数据库204通信，以识别或确定支持GNSS的 移动设备112的近似位置(参考位置)。所识别的支持GNSS的移动设备112的近似位置可 以是，例如支持GNSS的移动设备使用的BS 120的GNSS位置。A-GNSS服务器140使用通 过WffRN 150收集的GNSS卫星数据计算所识别的近似位置的获取辅助数据。在A-GNSS服 务器140实施LTO技术的情况下，所计算的获取辅助数据对应于当前时刻和/或一个或多 个未来时刻。当所接收的GNSS辅助数据不包括码相位上的额外分辨率、每一可视GNSS卫 星的方位角和仰角时，支持GNSS的移动设备112使用所接收的GNSS辅助数据中的获取辅 助数据计算每一可视GNSS卫星的方位角和仰角。支持GNSS的移动设备112直接接收来自可视GNSS卫星诸如GNSS卫星162-166 的GNSS广播数据。所接收的GNSS卫星数据用来生成每一可视GNSS卫星的一个或多个本 地GNSS度量。支持GNSS的移动设备112使用所生成的本地GNSS度量、获取辅助数据以及 每一可视GNSS卫星的方位角和仰角，生成支持GNSS的移动设备112的与近似位置相关的 相对GNSS位置。当所接收的GNSS辅助数据包括近似位置时，支持GNSS的移动设备112通 过将计算出的相对GNSS位置增添到近似位置中，来生成支持GNSS的移动设备112的实际 (绝对)GNSS位置。依赖于相应LBS应用，支持GNSS的移动设备112将支持GNSS的移动设 备112的计算出的相对GNSS位置和/或计算出的实际(绝对)GNSS位置发送至相关通信 网络诸如通信网络130。本发明的其它实施例提供一种非临时性计算机可读媒介和/或存储或介质、和/ 或非临时性的机器可读媒介和/或存储介质，其上存储的机器代码和/或计算机程序具有 至少一个可由机器和/或计算机执行的代码段，使得机器和/或计算机能够实现本文所描 述的无需星历数据的基于移动设备的GNSS位置计算的方法步骤。总之，本发明可用硬件、软件、固件或其中的组合来实现。本发明可以在至少一个 计算机系统中以集成的方式实现，或将不同的组件置于多个相互相连的计算机系统中以分 立的方式实现。任何计算机系统或其他适于执行本发明所描述方法的装置都是适用的。典 型的硬件、软件和固件的组合为带有计算机程序的专用计算机系统，当该程序被装载和执 行，就会控制计算机系统使其执行本发明所描述的方法。本发明还可以通过计算机程序产品进行实施，所述程序包含能够实现本发明方法 的全部特征，当其安装到计算机系统中时，通过运行，可以实现本发明的方法。本申请文件 中的计算机程序所指的是可以采用任何程序语言、代码或符号编写的一组指令的任何表 达式，该指令组使系统具有信息处理能力，以直接实现特定功能，或在进行下述一个或两个步骤之后，a)转换成其它语言、代码或符号；b)以不同的格式再现，实现特定功能。本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的 精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本发明 的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明 的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利 要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。相关申请的交叉引用本申请参考了如下美国专利申请申请号为No. 61/288，243申请日为2009年12月18日的美国临时专利申请；在本文中引用上述美国专利申请的全部内容。
权利要求
1.一种处理信号的方法，其特征在于，包括由支持全球导航卫星系统(GNSS)的移动设备中的一个或多个处理器和/或电路执行接收GNSS辅助数据，所述GNSS辅助数据包括来自辅助GNSS (A-GNSS)服务器的获取 辅助数据；以及使用至少一个GNSS卫星的本地码延迟度量和所述已接收的获取辅助数据而无需使用 星历数据，来计算所述支持GNSS的移动设备的相对GNSS位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述已接收的GNSS辅助数据不包括星历 数据；以及所述已接收的GNSS辅助数据包括所述支持GNSS的移动设备的近似位置，所述获 取辅助数据与所述支持GNSS的移动设备的所述近似位置、期望码延迟、卫星年鉴数据、和/ 或所述至少一个GNSS卫星的方位角和仰角相关。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述已接收的GNSS辅助数据包括所述期 望码延迟，其分辨率优于一个GNSS码片。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，作为优选，所述已接收的GNSS辅助数据包 括所述至少一个GNSS卫星的方位角和仰角，其分辨率优于十度。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括使用所述已接收的GNSS辅助 数据中所述至少一个GNSS卫星的所述卫星年鉴数据，计算所述至少一个GNSS卫星和所述 近似位置之间的视线向量。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述A-GNSS服务器计算与所述近似位置 的当前时刻和/或一个或多个未来时刻相对应的所述获取辅助数据。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括当所述已接收的GNSS辅助数 据不包括所述至少一个GNSS卫星的方位角和仰角时，使用所述已接收的GNSS辅助数据中 的所述获取辅助数据计算所述至少一个GNSS卫星的方位角和仰角。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括使用本地GNSS度量、 所述获取辅助数据、和所述至少一个GNSS卫星的方位角和仰角中的一个或多个，计算所述 支持GNSS的移动设备的与所述近似位置有关的所述相对GNSS位置。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括当所述已接收的 GNSS辅助数据包括所述近似位置时，将所述计算出的相对GNSS位置增添到所述近似位置 中，以生成所述支持GNSS的移动设备的绝对GNSS位置。
10.一种处理信号的系统，其特征在于，包括支持全球导航卫星系统(GNSS)的移动设备中的一个或多个处理器和/或电路，其中所 述一个或多个处理器和/或电路用于接收GNSS辅助数据，所述GNSS辅助数据包括来自辅助GNSS (A-GNSS)服务器的获取 辅助数据；以及使用至少一个GNSS卫星的本地码延迟度量和所述已接收的获取辅助数据而无需使用 星历数据，来计算所述支持GNSS的移动设备的相对GNSS位置。
全文摘要
本发明涉及一种处理信号的方法和系统。支持GNSS的移动设备从A-GNSS服务器接收包括获取辅助数据的GNSS辅助数据，并使用所接收的获取辅助数据和本地码延迟度量计算相对GNSS位置，无需使用星历数据。所接收的GNSS辅助数据包括近似位置、获取辅助数据、卫星年鉴数据和/或卫星方位角和仰角，但不包括星历数据。A-GNSS服务器计算近似位置的当前时刻和/或一个或多个未来时刻的相应获取辅助数据。使用本地GNSS度量计算方位角和仰角，以及使用所接收的GNSS辅助数据中的获取辅助数据卫星计算相对GNSS位置，将该相对GNSS位置增添到近似位置来生成实际GNSS位置。
文档编号G01S19/37GK102129079SQ201010596680
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月20日 优先权日2009年12月18日
发明者弗兰克·范迪格伦, 贾维尔·德·萨拉斯·拉萨戈巴斯特 申请人:美国博通公司