专利名称：用于估计便携式终端的位置的装置和方法
技术领域：
本发明涉及便携式终端。更具体地，本发明涉及使用全球定位系统(GPS)信号来估计便携式终端的位置的装置和方法。
背景技术：
全球定位系统(GPS)是用于通过接收从GPS卫星发射的信号来计算用户的当前位置的卫星导航系统。GPS通常用于飞机、轮船、汽车等的导航设备中。GPS也广泛地使用在便携式终端中，如智能电话、笔记本个人计算机(PC)，等等。随着对于基于位置估计的各种服务的日益增长的需求，在诸如开放移动联盟标准化(OMA)组的标准组织中正对使用互联网协议(IP)网络来计算便携式终端的位置的方法 进行标准化。例如，可以使用安全用户面位置(SUPL)协议来执行请求位置值的服务。根据SUPL，当执行位置估计时使用参考位置。参考位置的使用可以减小用于卫星搜索的频率窗的范围，由此显著缩短用于卫星信号的搜索时间。例如，如果从基站提供CDMA时间和参考位置信息，则也可以使用通常在码分多址(CDMA)方案中使用的孤立方法。在该情形中，便携式终端可以通过使用参考位置减小频率窗的范围，来减小位置估计时间。然而，如果没有从基站提供参考位置信息，则在执行位置估计时不能够使用参考位置，并且因此相对增大了位置估计时间。因此，需要即使在没有从网络提供参考位置信息时也能够减小位置估计时间的方法。

发明内容
因此，本发明提供了一种用于减小在便携式终端中执行位置估计所需的时间的装置和方法。本发明的另一示例方面是提供一种用于在没有从网络提供参考位置信息的情况下减小在便携式终端中进行位置估计所需的时间的装置和方法。本发明的另一个示例方面是提供一种用于确定在便携式终端中进行位置估计所需要的参考位置的设备和方法。本发明的另一个示例方面是提供一种使用便携式终端中的位置估计结果来生成位置估计所需的参考位置信息的装置和方法。根据本发明的一个方面，一种操作便携式终端的方法包括如果激活位置估计功能，则确定是否存储了与当前连接到的小区的小区标识符(ID)相对应的参考位置，使用所存储的参考位置来确定全球定位系统(GPS)信号的搜索频率范围，以及使用在搜索频率范围中检测到的GPS信号来估计便携式终端的位置。根据本发明的另一方面，一种操作便携式终端的装置包括控制器和GPS模块，所述控制器用于在激活位置估计功能的情况下确定是否存储了与当前连接到的小区的小区ID相对应的参考位置；所述GPS模块用于使用所存储的参考位置来确定GPS信号的搜索频率范围，以及用于使用在搜索频率范围中检测到的GPS信号来估计便携式终端的位置。对于本领域技术人员而言，根据下述的结合附图且更详细地公开了实施例的详细描述，本发明的其他示例方面、优点和显著的特征将变得更加明显。


当结合附图时，根据下述具体实施方式
，本发明的特定示例实施例的上述特征和优点将变得更加明显，其中图I示出了根据本发明的示例实施例的在便携式终端中生成小区标识符(ID)缓存的过程；图2是示出根据本发明的示例实施例的操作便携式终端的过程的流程图；以及图3是根据本发明的示例实施例的便携式终端的框图。 在所有附图中，类似的参考标号将被理解为指向类似的部分、组件和结构。
具体实施例方式提供下面的参考附图的描述以帮助本领域技术人员完全理解权利要求书所限定的本发明的示例实施例。该描述包括各种特定细节，以帮助理解，但是这些细节应该视为仅作为示例。因此，本领域技术人员应该理解，在不偏离所附权利要求书所限定的本发明的范围和精神的情况下，可以做出对本文所描述的示例实施例的各种改变和修改。此外，省略了对公知功能和结构的描述，这是为了简洁并且因此不会因这种公知的功能和结构而模糊本领域技术人员对本发明的理解。下面的描述和权利要求书中使用的术语和词语不限于文献含义，而是仅由发明人用来实现对本发明的清楚和一致的理解。因此，本领域技术人员应该明白提供下面的对本发明的示例实施例的描述仅是出于示例说明的目的，而不是为了限制所附权利要求书所限定的本发明。应该理解，除非上下文中有明确的相反指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数引用。因此，例如，引用“一个组件表面”通常包括对一个或多个这种表面的引用。通过，术语“充分地”通常表示不需要精确地获得记载的特性、参数、或者值，而是可以存在不影响该特性计划提供的效果的、在量上的偏差或变化，包括例如公差、测量错误、测量精确度限制、以及本领域已知的其他因素。以下，在下文中将参考附图描述本发明的优选实施例。以下描述的本发明涉及用于减小在便携式终端中使用全球定位系统(GPS)进行位置估计所需的时间的技术。在下面的描述中，便携式终端可以包括蜂窝电话、个人通信系统(PCS)、个人数字助理(PDA)、国际移动通信-2000 aMT-2000)终端、智能电话，等等。GPS卫星以约800m/s的速度在确定的轨道上旋转。因此，可能生成高达8. 4kHz的多普勒频率。因此，试图检测GPS卫星信号的装置必需在高达IOkHz范围的频带上执行搜索。根据观察者和生成信号的呼叫者之间的距离增大或者减小的速度来确定多普勒频率的具体值。在该情形下，即使观察相同的呼叫者，观察速度也随着呼叫者相对于观察者的相对移动方向而变化。因此，便携式终端相对于在确定轨道上旋转的GPS卫星所经历的多普勒频率根据便携式终端的位置而变化。因此，如果能够知道设备所在的区域的大概位置，则设备可以减小搜索GPS信号的频率范围，由此能够减小GPS卫星信号的搜索时间。在本发明中，参考位置隐含了设备所在区域的大概位置。例如，参考位置可以是便携式终端连接到的基站的纬度和经度。即，便携式终端可以利用从网络提供的基站的位置信息作为参考位置信息。然而，如果没有从网络提供参考位置信息，则根据本发明的示例实施例的便携式终端基于下述方法确定其自身的参考位置。简而言之，当执行位置估计时，便携式终端通过使用位置估计结果来存储与小区标识符(ID)相对应的参考位置，使得在后续时间使用该参考位置。在这么做时，与小区ID相对应的参考位置信息是可靠的。因此，即使没有从网络提供参考位置信息，当在稍后时间在具有该小区ID的小区内执行位置估计时，便携式终端可以使用存储的参考位置信息来减小处理估计所需的时间。为了便于说明，下文中将用于存储与小区ID相对应的参考位置信息的数据称为“小区ID缓存”。图I示出了根据本发明的示例实施例的在便携式终端中生成小区ID缓存的过程。 参考图1，便携式终端110在移动经过小区A 121、小区B 122和小区C 123时执行位置估计。当连接到小区A 121时，便携式终端110确定与小区A 121相对应的参考位置，并且将所确定的参考位置和小区A 121的参考位置写在小区ID缓存中。尽管图I中参考位置通过〈纬度，经度 > 来表示，但是其还可以通过其他格式来表示。在该情形下，根据本发明的具体示例实施例，可以用各种方式来确定参考位置。例如，便携式终端110可以将参考位置确定为在连接到小区A 121时测量到的所有位置值的平均值。可选地，便携式终端110可以将参考位置确定为在小区A 121中首次测量到的位置和最后一次测量到的位置，或者在连接到小区A 121时的预定时间点上的位置。当便携式终端110的用户漫游到小区B 122和小区C 123时，连接到的小区的小区ID发生改变。每次小区连接改变时，便携式终端110确定与该小区相对应的参考位置，并且将该小区的小区ID和所确定的参考位置写入如图I所示的小区ID缓存中。如上面讨论的，根据本发明的示例实施例的便携式终端可以生成小区ID缓存，并且稍后能够用于在执行位置估计时使用小区ID缓存来确定参考位置。如果没有事先生成小区ID缓存，或者如果生成了小区ID缓存但是没有存储与当前连接到的小区的小区ID相对应的参考位置信息，则便携式终端确定当前连接到的网络所属的特定国家，以及使用所确定的国家中的预定位置作为参考位置。在该情形下，可以根据针对每个国家预定义的规则来确定该国家的预定位置。下文中，将参考附图详细描述上面描述的用于执行位置估计的便携式终端的操作和结构。图2是示出根据本发明的示例实施例的操作便携式终端的过程的流程图。参考图2，在步骤201中，便携式终端确定是否激活基于GPS的位置估计功能。位置估计功能可以通过用户的位置估计命令来激活，或者通过执行使用位置估计结果的其他应用来激活。如果基于GPS的位置估计功能被激活，则前进到步骤203，便携式终端确定是否从网络提供了参考位置信息。例如，从网络提供的参考位置信息可以包括基站的位置信息。如果从网络提供了参考位置信息，则图2的过程前进到步骤209。如果没有从网络提供参考位置信息，则前进到步骤205，便携式终端确定是否存储了与当前小区ID相对应的参考位置。换言之，便携式终端确定是否事先生成了小区ID缓存，以及与当前连接到的小区的小区ID相对应的参考位置是否存储到小区ID缓存。如果存储了与当前小区ID相对应的参考位置，则图2的过程前进到步骤209。否则，如果没有存储与当前小区ID相对应的参考位置，则前进到步骤207，该便携式终端将参考位置确定为当前连接到的网络所属的国家中的预定位置。即，因为没有从网络提供参考位置并且没有事先在小区ID缓存中存储参考位置，所以便携式终端通过使用当前连接到的网络所属的国家来确定参考位置。可以根据针对每个国家预定义的规则来确定该国家的预定位置。在步骤209中，便携式终端通过使用参考位置来执行位置估计。具体地，便携式终端通过使用参考位置来确定用于搜索GPS信号的频带，在所确定的频带内搜索GPS信号，接 着通过使用GPS信号执行位置估计。持续执行步骤209的位置估计，直到在步骤211中完成位置估计功能。在步骤211中，便携式终端确定是否完成位置估计功能。即，便携式终端确定是通过用户的位置估计停止命令或者是通过使用位置估计结果的其他应用的完成来完成位置估计功能。如果位置估计功能已经完成，则图2的过程结束。否则，如果位置估计功能没有完成，则前进到步骤213，便携式终端确定小区ID是否改变。当便携式终端连接到的小区由于用户的移动发生改变时，小区ID改变。换言之，小区ID由于切换发生改变，以及小区ID的改变隐含了服务小区的改变。如果小区ID发生了改变，则前进到步骤215，便携式终端确定与当前小区ID相对应的参考位置，并且将该参考位置存储到小区ID缓存中。例如，参考位置可以表示为〈纬度，经度〉的格式，或者其他格式。在该情形中，根据本发明的具体示例实施例，可以以各种方式来确定参考位置。类似地，便携式终端可以将参考位置确定为当连接到对应小区时测量到的所有位置值的平均值。在另一个示例中，便携式终端可以将参考位置确定为在对应小区中首次测量到的位置和最后一次测量到的位置，或者在连接到对应小区时的预定时间点上的位置。随后，过程返回步骤209。在上面参考图2描述的本发明的第一示例实施例中，如果没有从网络提供参考位置并且如果没有参考位置被事先写入小区ID缓存，则在步骤207中便携式终端通过使用当前连接到的网络所属的国家来确定参考位置。然而，根据本发明的另外的示例实施例，步骤207可以省略。在该情形下，如果没有从网络提供参考位置并且如果没有参考位置被事先写入小区ID缓存，则便携式终端在不使用参考位置的情况下搜索GPS信号。图3是根据本发明的示例实施例的便携式终端的框图。参考图3,便携式终端包括输入单元310、显示单元320、存储单元330、通信单元340、GPS模块350、以及控制器360。在操作中，输入单元310识别用户生成的输入，以及向控制器360提供与输入相对应的信息。即，输入单元310处理经由键区、触摸屏、触摸板、特殊功能按钮等等的用户输入。显示单元320显示在终端操作时生成的状态信息、当执行应用程序时产生的文字数字字符、图像等等。即，显示单元320在可视屏幕上显示由控制单元360提供的图像数据。例如，显示单元320可以是液晶显示器(IXD)、有机发光二极管(OLED)等等。
存储单元330存储用于操作便携式终端的基本程序、应用程序、和诸如用户内容的数据。具体地，存储单元330存储使用位置估计结果生成的小区ID缓存。例如，小区ID缓存包括小区ID和与该小区ID相对应的参考位置。例如,参考位置可以表示为〈纬度,经度〉的格式，或者其他格式。通信单元340提供接口，用于通过无线信道相对于移动网络的基站进行信号发送和接收。即，通信单元340通过将数据转换为射频(RF)信号来对发送(Tx)数据进行发送，以及将通过天线接收的RF信号转换成接收(Rx)数据。在该情形下，通信单元340根据通信系统协议执行数据与RF信号之间的转换。GPS模块350在控制器360的控制下执行基于GPS的位置估计。特别地，GPS模块350接收GPS卫星信号，并且通过使用GPS卫星信号中包括的数据来估计当前位置。为此，GPS模块350搜索和检测GPS信号。在该情形下，GPS模块350通过使用从控制器360提供的参考时间、参考位置等来搜索GPS信号。具体地，GPS模块350通过使用参考位置来确定用于搜索GPS信号的频带，在所确定的频带内搜索GPS信号，接着使用GPS信号来执行位置估计。控制器360控制便携式终端的各个构成单元的全部功能。具体地，根据本发明的示例实施例，控制器360控制用于位置估计的功能。具体地，控制器360通过使用GPS模块350估计的位置信息来生成小区ID缓存，并且通过使用小区ID缓存来将参考位置信息提供给GPS模块350。控制器360用于位置估计的详细操作如下。控制器360根据使用用户命令或者位置估计的应用的执行来激活GPS模块350。在该情形下，控制器360确定是否通过通信单元340从网络提供参考位置信息。如果没有从网络提供参考位置信息，则控制器360确定在存储单元330中是否存储与当前小区ID相对应的参考位置。换言之，控制器360确定是否在存储单元330中存储小区ID缓存，以及是否将与当前连接到的小区的小区ID相对应的参考位置存储到该小区ID缓存。如果是， 则存储单元330向GPS模块350提供参考位置；否则，控制器360向GPS模块350提供当前连接到的网络所属的国家中的预定位置作为参考位置。然而，在备选的示例实施例中，如果没有存储与当前小区ID相对应的参考位置，则控制器360可以不提供参考位置。当GPS模块350执行位置估计时，控制器360接收位置估计结果。在该情形下，只要小区ID发生改变，控制器360将该小区ID以及与该小区ID相对应的参考位置添加到小区ID缓存。具体地，当小区ID发生改变时，控制器360确定与当前小区ID相对应的参考位置，以及将参考位置存储到小区ID缓存。在该情形下，根据本发明的具体示例实施例，可以以各种方式来确定参考位置。如前面陈述的，控制器360可以将参考位置确定为在连接到小区时测量到的所有位置值的平均值。在另一示例中，控制器360可以将参考位置确定为小区中首次测量到的位置和最后一次测量到的位置，或者在连接到对应小区时的预定时间点上的位置。上述根据本发明的方法可以在硬件中实现，或者实现为软件或者计算机代码，所述软件或计算机代码可以存储在记录介质(例如，CDROM、RAM、软盘、硬盘或磁光盘)中或者通过网络下载，使得可以使用通用计算机或者专用处理器或者可编程的或专用的硬件(ASIC或者FPGA)通过这种软件来执行本文描述的方法。如本领域技术人员将理解的，计算机、处理器或者可编程硬件包括其可以存储和接收软件或者计算机代码的存储器部件，例如RAM、ROM、闪存等，其中所述软件或者计算机代码当被计算机、处理器或硬件存取和执行时，实现本文描述的处理方法。
尽管已经在本发明中描述的具体实施例，但是本领域技术人员显然明白可以在不偏离本发明的范围的情况下做出各种改变。
权利要求
1.ー种操作便携式终端的方法，所述包括 当激活位置估计功能时，确定是否预先存储了与当前连接到的小区的小区标识符ID相对应的參考位置； 使用所存储的參考位置来确定全球定位系统GPS信号的搜索频率范围；以及 使用在所述搜索频率范围中检测到的GPS信号来估计所述便携式终端的位置。
2.根据权利要求I所述的方法，还包括 在估计所述便携式终端的位置之后，确定小区ID是否改变； 使用位置估计结果来确定与改变的小区ID相对应的新參考位置；以及 存储改变的小区ID和对应的新參考位置。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，使用位置估计结果来确定与改变的小区ID相对应的新參考位置包括基于在连接到新小区时测量到的所有位置值的平均值来确定所述新參考位置。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，使用位置估计结果来确定与改变的小区ID相对应的新參考位置包括基于在连接到新小区时的预定时间点上的位置来确定所述新參考位置。
5.根据权利要求I所述的方法，还包括 当没有预先存储与当前连接到的小区的小区ID相对应的參考位置时，基于当前连接到的网络所属的国家中的预定位置来确定參考位置。
6.根据权利要求I所述的方法，还包括 如果从网络提供了參考位置，则使用从网络提供的參考位置来执行位置估计。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，从网络提供的參考位置包括基站的位置。
8.根据权利要求I所述的方法，其中，只要小区ID改变，就将小区ID和对应的參考位置预先存储在小区ID缓存中。
9.ー种操作便携式终端的装置，所述装置包括 控制器，用于在激活位置估计功能时确定是否预先存储了与当前连接到的小区的小区标识符ID相对应的參考位置；以及 全球定位系统GPS模块，用于使用所存储的參考位置来确定GPS信号的搜索频率范围，以及用于使用在所述搜索频率范围中检测到的GPS信号来估计所述便携式终端的位置。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，如果在估计所述便携式终端的位置之后小区ID改变，则所述控制器使用位置估计结果来存储与改变的小区ID相对应的新參考位置。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述控制器基于在连接到新小区时测量到的所有位置值的平均值来确定所述新參考位置。
12.根据权利要求10所述的装置，其中，所述控制器基于在连接到新小区时的预定时间点上的位置来确定所述新參考位置。
13.根据权利要求9所述的装置，其中，当没有预先存储与当前连接到的小区的小区ID相对应的參考位置时，所述控制器基于当前连接到的网络所属的国家中的预定位置来确定參考位置。
14.根据权利要求9所述的装置，其中，如果从网络提供了參考位置，则GPS模块使用从网络提供的參考位置来执行位置估计。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，从网络提供的參考位置包括基站的位置。
16.根据权利要求9所述的装置，其中，只要小区ID改变，所述控制器就将小区ID和与所述小区ID相对应的參考位置预先存储在小区ID缓存中。
全文摘要
提供了用于便携式终端中的位置估计的装置和方法。该便携式终端的操作包括如果激活位置估计功能，则确定是否预先存储了与当前连接到的小区的小区标识符(ID)相对应的参考位置，使用所存储的参考位置来确定全球定位系统(GPS)信号的搜索频率范围，以及使用在搜索频率范围中检测到的GPS信号来估计便携式终端的位置。
文档编号G01S19/42GK102761962SQ201210109499
公开日2012年10月31日 申请日期2012年4月13日 优先权日2011年4月27日
发明者具明祐, 李升伦, 郑都亨 申请人:三星电子株式会社