BRPI0722228A2

BRPI0722228A2 - Métodos de gnss ou gps distribuído de propagação e modelagem de órbita

Info

Publication number: BRPI0722228A2
Application number: BRPI0722228-9A2A
Authority: BR
Inventors: James W Lamance; Maria Eagen; Guylain Roy-Machabee
Original assignee: Rx Networks Inc
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2007-11-19
Publication date: 2014-06-03
Also published as: HK1151354A1; JP2011503627A; CN101910861A; JP5210392B2; CN101910861B; CA2705951A1; AU2007361686A1; KR101522752B1; WO2009065206A1; CA2705951C; EP2223147A4; KR20100094513A; EP2223147A1; EP2223147B1

Description

“MÉTODOS DE GNSS OU GPS DISTRIBUÍDO DE PROPAGAÇÃO E MODELAGEM DE ÓRBITA”

CAMPO

A presente invenção descreve um método e aparelho para modelar, prognosticar, e utilizar órbitas de satélite com o processamento de dados distribuídos entre um servidor centralizado e um cliente. Em particular, a invenção é aplicada ao Sistema de Posicionamento Global (GPS) de satélites, mas é igualmente aplicável a outro Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS) assim como outros sistemas de satélites planejados e futuros. A presente invenção se refere à um sistema de GPS prognosticado em uma rede de comunicação de terminais móveis, onde o cliente de GPS prognosticado pode propagar órbitas de satélite a partir de um conjunto inicial de dados de produção fornecidos por um servidor de GPS prognosticado para vários dias no futuro com degradação mínima na precisão da posição, e utiliza os dados prognosticados para auxiliar o chip de GPS presente no, ou acoplado com, o dispositivo. Este auxílio de prognóstico por sua vez ajuda a acelerar Tempo Para Primeira Correção (TTFF), cálculos de posição ótima e melhora a sensitividade do chip de GPS presente no, ou acoplado com, o dispositivo.

FUNDAMENTO DA INVENÇÃO

A presente invenção utiliza prognósticos de órbita de GPS ou outro Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS) para alimentar propagadores de órbita embutidos no dispositivo de comunicação móvel com um conjunto de parâmetros que fornece a capacidade par propagar órbitas de GPS com a fidelidade requerida para navegação precisa nos dispositivos de comunicação móveis. A precisão dos prognósticos é limitada pela fidelidade do propagador implementado dentro do dispositivo de comunicação móvel e da inabilidadede precisamente modelar as forças atuando nos satélites de GPS. O uso de GPS para descrever a invenção corrente é somente por conveniência. Para o propósito desta invenção, a invenção descrita se aplica igualmente a outro GNSS tal como GLONAS S e Galileo ou outros sistemas de posicionamento com base em satélites planejados ou futuros. O contexto de um cliente de terminal móvel para descrever a invenção corrente somente por conveniência. Para os propósitos desta invenção, a invenção descrita se aplica igualmente a quaisquer clientes remotos, se de terminais móveis ou terminais.

Posicionamento e prognósticos de satélite são usados extensivamente em muitas aplicações. Notavelmente, usuários do GPS requerem as posições dos satélites do GPS na hora que a variação de sinal foi transmitido de modo a computar uma solução de posição. Correntemente esta informação de órbita é fornecida pelos satélites no elo de comunicações de dados via rádio freqüência (RF) dados elo de comunicações na forma de um modelo de posição de satélite. O modelo utiliza um conjunto parecido com Keplerian de elementos orbitais, denominado a efemérides, que é válida por um período de tempo limitado, tipicamente de 4 à 6 horas. Os satélites do satélite de GPS transmitem por difusão os dados de efemérides e o receptor demodula os dados de efemérides a partir do elo de comunicações de dados via RF que está continuamente monitorando esta seqüência de dados de efemérides atualizada. Os dados de efemérides é um modelo que permite ao usuário avaliar um conjunto de equações, o modelo matemático do ajuste para um arco orbital, e obter a posição do satélite em qualquer momento durante o período de ajuste do período de ajuste do modelo. Embora o modelo permita a avaliação da posição do satélite além das 4 à 6 horas de validade, a precisão degrada assintoticamente.

Em aplicações de GPS tradicionais, este método foi suficiente porque os receptores de GPS tinham visão clara desobstruída dos satélites e a avaliação do modelo de efemérides colocava pouca demanda na potência do computador dos receptores. Contudo, em aplicações modernas, tal como embutindo um receptor de GPS dentro de um dispositivo de comunicação móvel tal como um telefone de comunicação móvel, o receptor de GPS dentro do dispositivo de comunicação móvel não tem visões clara desobstruídas dos 5 satélites e precisa freqüentemente trabalhar em ambiente de sinal fraco. Isto limita severamente a aplicação deste tipo de distribuição dos modelos de posição do satélite porque o modelo de efemérides não pode ser recebido dos satélites de forma confiável.

Os receptores de GPS correntes em dispositivos de comunicação móveis continuam a demodular as efemérides de transmissão por difusão tanto quanto possível similar aos receptores de GPS tradicionais para fornecer operação autônoma. Contudo, por causa dos ambientes de operação rigorosos, e o requisito para rápido tempo para corrigir, esses receptores são freqüentemente fornecidos com dados de assistência ou auxílio que possibilita rápido time-to-first-fix (TTFF) e sensitividade aumentada. Esta técnica de fornecer assistência ou auxílio para um GPS é comumente chamada GPS Assistido ou Ajudado (AGPS). Um fator importante no time- to-first-fix (TTFF) diminuído e sensitividade aumentada é a remoção do requisito para demodular os dados de efemérides de transmissão por difusão antes da aquisição direta do sinal do satélite.

Embora outros tipos de dados de auxílio sejam usados, tal como relativa estimativa de intervalo, prognósticos de quais satélites estão em visada, relativos desvio Doppler do satélite, e subsídios de tempo e freqüência, Esta invenção está focada no componente de órbita do satélite do 25 AGPS. Para muitos sistemas de AGPS, as efemérides de transmissão por difusão são fornecidas a partir de uma rede de estações de referência de GPS que fornece dados de referência pré-formatados. Estes dados são transformados por um servidor de AGPS no formato padrão de indústria e então entregue ao dispositivo de comunicação móvel sobre a rede de comunicações móveis. Essas estações de referência de GPS estão localizadas em instalações fixas que têm visões claras desobstruídas dos satélites e pode por conseguinte obter as efemérides de transmissão por difusão e fornece dados transmitidos por difusão dados sobre o elo de comunicações do dispositivo de comunicação móvel para o receptor de GPS embutido. Embora este seja um melhoramento sobre o receptor de GPS no dispositivo de comunicação móvel demodulando a seqüência de efemérides transmitidas por difusão, isto coloca demandas indevidas no receptor de GPS dentro do dispositivo de comunicação móvel para ser continuamente conectado e passar dados através da rede de comunicações móveis. Adicionalmente isto requer uma conexão em tempo real entre as estações de referência de GPS e a rede de comunicações móveis que fornece os dados de AGPS para o terminal móvel. Este arranjo de dados fluindo a partir da estação de referência do GPS para a rede de comunicações de terminais móveis, então finalmente alcançando o receptor de GPS embutido dentro do dispositivo de comunicação móvel tem vários pontos no caminho de dados que poderia estar indisponível em qualquer dado instante. A presente invenção reduz as demandas sobre a conectividade e transmissão de dados sobre a rede de comunicações de terminais móveis e também diminui latências associadas com a entrega dos dados de assistência.

Um reforço adicional para ajudar o receptor de GPS em um dispositivo de comunicação móvel é fornecido para tomar dados de efemérides para tempos futuros disponíveis para o dispositivo de comunicação móvel. Para este processo, as órbitas de satélite são computadas usando observações de posição de satélite, velocidade do satélite, range, range-rate, Doppler, ou medições similares. Uma vez que uma órbita é determinada a partir de dados brutos, então as posições futuras dos satélites são determinadas propagando a órbita à frente com técnicas bem conhecidas na arte de mecânica orbital. Esses prognósticos de órbita são então usados para gerar as assim chamadas efemérides sintéticas na mesma representação matemática que as efemérides de transmissão por difusão. Cada efemérides sintética vai cobrir um bloco de tempo de 4 à 6 horas para um único satélite. Para estender a capacidade além do intervalo de 4 à 6 horas, múltiplas efemérides sintéticas são fornecidas. Por exemplo, para um único satélite, 6 efemérides sintéticas seriam fornecidas para descrever a órbita por um dia. Uma vez que as efemérides sintéticas são disseminadas para o receptor de GPS dentro do dispositivo de comunicação móvel, o conhecimento do receptor de GPS das posições do satélite de GPS não expira após 4 ou 6 horas ou após que ele perde o contato com a rede de comunicações de terminais móveis. Em vez disso o receptor de GPS vai olhar o bloco de temo apropriado de dados de efemérides.

As efemérides sintéticas podem ser fornecidas pelo tempo para o futuro conforme a órbita pode ser de modo confiável prognosticada. Tipicamente este período de prognóstico está entre I e 10 dias, embora períodos de prognósticos mais longos sejam possíveis. Este método de efemérides sintéticas é um melhoramento sobre as técnicas anteriores nas quais há menos pressão em demodular os dados de efemérides transmitidos por difusão e menos pressão de sobrecarga de tráfego de dados em tempo real na rede de comunicações de terminais móveis.

Um outro vendedor, Global Locate, desenvolveu as assim

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chamadas Orbitas a Longo Prazo (LTO) baseadas nas estimativas futuras de posição e velocidade do satélite processadas centralmente. Essa posição e velocidade são então encaixadas em um período de tempo definido, tipicamente 4-6 horas, para formar um período de tempo contínuo de efemérides sintéticas. As efemérides sintéticas são construídas tais que quando fornecidas para um receptor de GPS padrão, elas imitam dados de efemérides padrão A, efemérides sintéticas são então localmente recuperadas para cada intervalo de 4 — 6 horas que o receptor de GPS do terminal móvel é para operar sem conexão com a fonte de dados de LTO. Por exemplo, um dia de dados de LTO compreenderia conjunto de dados de efemérides sintéticas de seis, 4 horas para cada satélite de GPS. Esta invenção é coberta sob a Pat. dos U.S. Nrs. 6,560,534, 6,829,535, 6,651,000, 6,542,820, 6,703,972.

Por exemplo, um dia de dados de LTO compreenderia conjunto de dados de efemérides sintéticas de seis, 4 horas para cada satélite de GPS. Contudo, métodos de GPS prognosticados convencionais como LTO requerem disseminações de uma grande grupo de conjuntos de dados de efemérides, tipicamente 40 Kb à 100 Kb, sobre uma rede de comunicações de terminais móveis, cada um válido para 4 à 6 horas, para cada satélite. A invenção corrente, de forma significativa, reduz o volume de dados requeridos a ser transmitidos por difusão sobre a rede de comunicações de terminais móveis par a ordem de 2 KB ou menos porque ele não transmite as efemérides sintéticas ou estimativas futuras de posição e velocidades do satélite. Mais propriamente, a invenção corrente fornece o dispositivo de comunicação móvel com uma posição e velocidade inicial do satélite, junto com alguns coeficientes de modelo de força, a partir do qual o software do cliente do terminal móvel pode localmente propagar essas posições e velocidades do satélite para o futuro e localizar e gerar seus próprios dados de efemérides sintéticas, conforme requerido para fornecer ao dispositivo de GPS ou AGPS. Finalmente, convencional prognosticado GPS métodos de GPS prognosticado convencionais como LTO são tipicamente proprietários e designados para somente trabalhar com o próprio conjunto de chip conjunto de chip do AGPS do vendedor, conduzindo a questões de aprovisionamento e logística. A invenção corrente é designada para alinhar perfeitamente com os padrões da indústria do AGPS em tempo real existentes e assim sendo facilmente integrar com potencialmente qualquer conjunto de chip de AGPS.

Técnicas da arte anterior distribuem informação de órbita do GPS para um receptor de GPS através de um modelo matemático da posição e velocidade do satélite ao longo de um período de tempo relativamente curto, tipicamente 4-6 horas. O receptor de GPS dentro do dispositivo de comunicação móvel então avalia aquele modelo como uma função do time para determinar a posição e velocidade do satélite. As técnicas da arte anterior 5 não fornecem ao receptor de GPS dentro do dispositivo de comunicação móvel, a habilidade de propagar a informação de velocidade e posição orbital com a precisão requerida para cálculo da posição.

O propósito primário dos dados de efemérides do GPS é recuperar a posição e velocidade do satélite do GPS. o processo descrito 10 acima implementa os seguintes passos: 1) prognóstico da posição e velocidade do satélite do GPS para o futuro, 2) redução daquele prognóstico para um modelo matemático, 3) transferir aquele modelo matemático da posição e velocidade do satélite do GPS para o receptor de GPS do terminal móvel, e 4) o receptor de GPS do terminal móvel avaliando aquele modelo 15 matemático para recuperar a posição e velocidade do satélite do GPS. A presente invenção elimina a redução e avaliação do modelo matemático descrito nos passos 2) e 3).

Fornecer estimativas de uma posição e velocidade do satélite propagados para o futuro é bem conhecido na arte. Para os satélites do GPS, 20 este serviço tem sido fornecido pelo Levantamento Geodésico Internacional (IGS) desde Janeiro de 1994. Correntemente o IGS fornece um prognóstico de dois dias de posição e velocidade do satélite do GPS, como o assim chamado produto Ultra Rápido combinando 2 dias de dados com 2 dias de prognósticos com uma posição e velocidade para cada intervalo de 15 minutos. Esses 25 produtos de dados, e outros produtos de dados de IGS para GLONASS, relógios de GPS, etc, estão disponíveis a partir do repositório de dados de IGS.

Para computar uma solução de navegação usando as órbitas de satélite do GPS, o receptor de GPS precisa interpolar entre os tempos de prognóstico para o tempo exato requerido para a particular solução de navegação. Por conseguinte, um alto grau de granularidade é requerido em um prognóstico de posição e velocidade do satélite e este é precisamente o que o IGS fornece. Esses produtos de IGS são comumente usados no pós processamento onde GPS range medições são coletadas no campo, então retomados para uma localização central com depósitos de dados suficiente e computar potência para armazenar e interpolar os dados de posição do satélite dados do GPS. Os dados de GPS não são usados para continuar a propagação para tempos futuros. Para utilizar os produtos de dados de estilo do IGS em um dispositivo de comunicação móvel, uma quantidade relativamente grande de dados de órbita seria transmitida sobre a rede de comunicações de terminais móveis. Uma motivação importante para o modelo de efemérides, para as efemérides sintéticas, e para a implementação de LTO da Global Locate é reduzir a quantidade de dados que precisa ser transmitida por difusão.

As técnicas da arte anterior não fornecem o receptor de GPS dentro do dispositivo de comunicação móvel, a habilidade de propagar informação orbital com a requerida precisão para computação de posição. Adicionalmente, a arte anterior associada com fornecimento de dados de efemérides do GPS para o dispositivo de comunicação móvel tem sido restringida ao modelo matemático utilizado nos dados de transmissão por difusão ao vivo do satélite.

Conseqüentemente, é um objeto da invenção fornecer um sistema que reduz a quantidade de dados requeridos a ser transmitido. E um objeto adicional da invenção, fornecer um receptor de GPS dentro do dispositivo de comunicação móvel que pode propagar uma órbita de satélite, removendo a dependência do modelo de efemérides do satélite de 4 à 6 horas. E ainda um objeto adicional da invenção fornecer um receptor de GPS que tem uma capacidade de propagar órbitas com base na quantidade de potência computacional não usada que está disponível, assim sendo ainda reduzindo a confiança do receptor de GPS / dispositivos de comunicação móveis na rede. E ainda um outro objeto da invenção fornecer atualizações rápidas da rede de comunicações de terminais móveis para a integridade do satélite através de

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5 pequenos pacotes de "dados de manutenção". E ainda objeto da invenção, fornecer o dispositivo de comunicação móvel com determinações de integridade melhorada. É um objeto adicional da invenção estreitamente se alinhar com os padrões de indústria abertos e operar através de uma variedade de conjunto de chip s de AGPs.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

De acordo com a invenção é fornecido um método de propagação e órbita distribuído para uso em um sistema GPS ou GNSS prognosticado, que inclui um servidor de GPS prognosticado (Servidor de

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PGPS), uma fonte de prognósticos de alta precisão (Servidor de Orbita), uma 15 rede de referência global (Servidor de GRN Server) fornecendo dados de assistência do GPS ou GNSS em tempo real para o Servidor de PGPS, um cliente de GPS prognosticado (Cliente de PGPS) sendo executado em um dispositivo equipado com um conjunto de chip do GPS ou AGPS. Em resposta a uma solicitação do Cliente de PGPS, o servidor do PGPS produz e 20 dissemina para o cliente de PGPS, Dados Fonte do PGPS. O Cliente de PGPS usa os Dados Fonte do PGPS para propagar órbitas de satélite e calcular efemérides sintéticas associadas se requerida.

As órbitas de satélite propagadas, ou suas efemérides relacionadas sintéticas, pode então ser fornecido ao dispositivo de 25 comunicação móvel GPS / conjunto de chip do AGPS, independente do vendedor de conjunto de chip do GPS / AGPS e sobre uma variedade de opções de protocolo e formato de dados. O Cliente de PGPS opcionalmente inclui um Servidor de micro Plano de Usuário Seguro (micro SUPL), SUPL é um padrão da indústria para entregar GPS Assistido em tempo real a partir de servidores localizados em uma rede do operador de terminal em tempo real para dispositivos de terminais de comunicação móveis equipados com o necessário firmware de SUPL e conjunto de chip do AGPS. O Servidor de micro SUPL do Cliente de PGPS por meio disso, simplifica integração do Cliente de PGPS com o chip do AGPS e firmware do SUPL que pode já estar presente no dispositivo.

O Software do Cliente de PGPS também permite ao Dispositivo do Cliente de PGPS se tomar uma fonte de dados de assistência para outros Dispositivos de Cliente de PGPS. Um exemplo disto seria um contexto de comunicações ponto a ponto onde um Dispositivo do Cliente de PGPS poderia repassar seu Dados Fonte do PGPS ou Dados de Atualizações Fonte do PGPS para outros Dispositivos de Cliente de PGPS que ele está conectado. Uma variante deste cenário pode tirar vantagem da presença de um servidor de micro SUPL local dentro do Dispositivo do Cliente de PGPS, onde o Software do Cliente de PGPS pode servir a outros Dispositivos do Cliente de PGPS com dados de assistência em tempo-real ou prognosticados no formato associadas se requerida.

As órbitas de satélite propagadas, ou suas efemérides relacionadas sintéticas, de rotina de manutenção, os prognósticos de órbita fornecidos antecipadamente a um receptor de GPS estão em erro. Anteriormente, todos os conjuntos de efemérides além do tempo que o satélite foi movido seriam inválidos e novas efemérides teriam de ser fornecidos a partir do receptor de GPS sobre a rede de comunicações. Contudo, é reconhecido que os parâmetros de força generalizados que englobam forças tal como arrasto, pressão de radiação solar, gás de saída, etc permanecem o mesmo embora o satélite fosse movido e a órbita, por conseguinte, alterada. Assim sendo, a parte das atualizações de parâmetro de força ocasional, somente uns componentes de posição e velocidade necessárias para ser atualizado. Tendo de atualizar somente a posição e velocidade para o satélite resulta em uma economia de tráfego de rede significativa quando manutenção do satélite ocorre resultando em uma trajetória diferente. O Dados Fonte do PGPS — um vetor de órbita de satélite conhecida (i.e. posição e velocidade em um tempo específico) acoplado com coeficientes de modelo de força altamente otimizada - é então usado pelo Cliente de PGPS para propagar as órbitas daquele períodos Fonte para dias no futuro, tipicamente com uma degradação de 1 - 3 metros por dia.

Uma redução adicional na carga da rede de comunicações de terminais móveis é alcançada fornecendo um termo de correção para o último Dados Fonte do PGPS, um assim chamado Dados de Atualizações Fonte do PGPS. Vantajosamente, o servidor de PGPS também produz Dados de Atualizações Fonte e os dissemina para o Cliente de PGPS. Fornecendo Dados de Atualizações Fonte do PGPS, a relativa carga de rede é reduzida em até duas ordem de magnitude comparado com as técnicas de GPS prognosticado convencional.

Preferencialmente o Dispositivo do Cliente de PGPS é um dispositivo conectado da rede de terminais de comunicação móveis. Alternativamente, o Cliente de PGPS pode ser executado em um dispositivo conectado de uma rede de terminais de comunicação não móvel.

Preferencialmente o dispositivo do Dispositivo do Cliente de PGPS contém um conjunto de chip do GPS / AGPS a bordo e firmware relacionado. O firmware pode ou pode não fornecer suporte para padrões da indústria de GPS Assistido tal como SUPL. Alternativamente, o conjunto de chip do GPS / AGPS e firmware relacionado pode também residir em um dispositivo periférico conectado ao dispositivo do Cliente de PGPS.

Vantajosamente, o Sistema de PGPS pode processar misturas de dados de assistência em tempo real e dados de assistência prognosticados padrões

Vantajosamente, o Sistema de PGPS é de modo flexível configurado para disseminar Dados Fonte e Dados de Atualização Fonte sobre quais quer redes sem fio e com fio, em um impulso, consulta, automático ou combinação deles, sobre protocolos de transporte inclui mas não restringe aos Protocolos da Internet tal com o Protocolo de Transferência de Hyper Texto (HTTP), Protocolo de Controle de Transmissão / Internet Protocolo (TCP / IP), Protocolo de Datagrama de Usuário (UDP), Protocolo de Aplicação Sem fio (WAP), Mensagem Curta (SMS) ou qualquer protocolo personalizado apropriado.

Vantajosamente, o Sistema de PGPS pode automaticamente atualizar Dados Fonte e Dados de Atualização Fonte para assegurar ao Cliente de PGPS operar com o último modelo de prognóstico de órbita no caso que um evento de satélite de Integridade em Tempo Real (RTI) ocorreu. DESCRIÇÃO BREVE DOS DESENHOS

Recursos e vantagens adicionais serão aparentes da seguinte descrição detalhada, dada por meio de exemplo, de uma modalidade preferida considerada em conjunto com os desenhos anexos, onde:

FIG. 1 é uma vista esquemática do sistema de GPS

Prognosticado;

FIG. 2 é uma tabela do conteúdo geral do conjunto de Dados Fonte do PGPS;

FIG. 3 é uma tabela do conteúdo geral do conjunto de Dados de Atualizações Fonte do PGPS;

FIG. 4 é um conjunto de tabelas mostrando uma comparação da degradação precisa e tráfego de dados entre este Sistema de PGPS e um sistema de GPS prognosticado convencional sobre um período típico de 7 dias;

FIG. 5 é uma tabela dos parâmetros de modelo de navegação que pode ser prognosticado através de um modelo específico de propagação de órbita no sistema; FIG. 6 é a diagrama esquemático mostrando as diferentes camadas funcionais do Servidor de PGPS;

FIG. 7 é um conjunto de tabelas mostrando as Saídas da

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Camada de Propagação de Orbita do Servidor de PGPS;

FIG. 8 é um diagrama esquemático mostrando as diferentes

camadas funcionais do Cliente de PGPS;

FIG. 9 é uma representação tabular das Saídas da Camada de Propagação de Orbita do Servidor de PGPS.

DESCRIÇÃO DETALHADA COM REFERÊNCIA AOS DESENHOS Na seguinte descrição, as siglas usadas junto com seu

significado são estabelecidas abaixo:

AGPS GPS Assistido ASN Notação de Sintaxe Abstrato DGPS GPS Diferencial GPS Sistema de Posicionamento Global GRN Rede de Referência Global H-SLP Plataforma de Localização de SUPL Doméstica HTTP Transferência de Hyper Texto IMSI Identidade de Assinante de Terminal Móvel Internacional IODE Emissão de Dados de Efemérides IP Protocolo de Internet LCS Serviços de Localização JPL Laboratório de Propulsão à Jato MIDP Perfil de Informação de Dispositivo de Terminal de Móvel MS Estação de Terminal de Comunicação Móvel OMA Aliança de Terminal de Comunicação Móvel Aberta Código-P Código de Precisão PER Regras de Codificação de Pacotes PGPS GPS Prognosticado PRN Número de Pseudo de Intervalo RTI Integridade em Tempo Real RRC Controle Recursos de Rádio RRLP Protocolo de LCS de Recursos de Rádio SET Terminal Habilitado de SUPL SLP Plataforma de Localização de SUPL SMS Serviço de Mensagem Curta SUPL Localização de Plano de Usuário Seguro TCP Protocolo de Controle de Transmissão TTFF Tempo Para Primeira Correção TIA Associação de Indústria de Telecomunicações LIRA Intervalo de Precisão do Usuário UTC Tempo de Coordenação Universal V-SLP Plataforma de Localização de SUPL de Visitante WAP Protocolo de Aplicação Sem fio XML_Linguagem de Marcação Extensível

A modalidade preferida da presente invenção, como visto na Fig. 1, consiste de dois componentes principais; o servidor de PGPS 10 e o Dispositivo do Cliente de PGPS 20 rodando o Software do Cliente de PGPS 22. O servidor de PGPS 10 é acoplado e recebe dados de assistência a partir do servidor de GRN 14, uma Rede de Referência Global. O servidor de GRN

14 é uma coleção de estações de referência interconectadas em tomo do mundo que se comunicam através de um ou mais hubs. Cada estação de referência é acoplada a um ou mais receptores de GPS e assim sendo recebe os dados transmitidos por cada um dos satélites de GPS correntemente visível da localização da estação de referência. Coletivamente, por conseguinte, as estações de referência no GRN recebem os sinais de todos os satélites de GPS na constelação do GPS.

Uma fonte de prognóstico de órbita de alta precisão é requerida, da qual várias opções existem. Na modalidade da presente invenção, um informação externa de prognóstico de órbita de alta precisão é obtida através do Servidor de PGPS IOa partir do Servidor de Órbita 12, um exemplo do qual é o produto Jet Propulsion Laboratory Predictive Orbit L(PDO) padrão. Alternativamente, o Servidor de PGPS 10 poderia receber prognóstico de órbita de GPS de alta precisão a partir de qualquer outra fonte.

O Servidor de PGPS 10 se comunica com o Dispositivo do Cliente de PGPS 20 tendo um Software do Cliente de PGPS 22, um Conjunto de chip do GPS ou AGPS (GPS Assistido) 24, e Firmware 26 relacionado. Opcionalmente e mostrado em linhas pontilhadas, o dispositivo de terminal móvel também pode ter um Cliente de SUPL (Plano de Usuário Seguro) 28 padrão da indústria. O Conjunto de chip do GPS/AGPS 24 e Firmware 26 relacionado também pode ser localizado em um outro dispositivo periférico preso ao Dispositivo do Cliente de PGPS 20 no qual o Software do Cliente de PGPS 22 esta executando. Mensagens passando sobre uma Rede de Comunicação com fio ou sem fio 18 entre o Dispositivo do Cliente de PGPS 20 e o Servidor de PGPS 10 são configuradas de acordo com o Protocolo de PGPS 16 e incluem Registro de Dados Fonte do PGPS 30 ou Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36, e opcionalmente, dados padrões de assistência de AGP na forma de Mensagens de RRLP (Protocolo de Serviços de Localização de Recursos de Rádio), que podem incluir Integridade em Tempo Real (RTI), Modelo de Navegação, Almanaque, Modelo de Tempo de Coordenada Universal (UTC), Ionosférica, Tempo de Referência, Correção Diferencial ou outras mensagens relacionadas à assistência. O Cliente de PGPS 20 solicita e recebe mensagens de GPS Prognosticado a partir do Servidor de PGPS 10 sobre a Rede de Comunicação 18 de acordo com o Protocolo de PGPS 16. Usando informação de Registro de Dados Fonte do PGPS 30 e / ou Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36, pode- se localmente propagar órbitas de satélite para o futuro na forma de Vetores — r r de Estado de Orbita 106. Os Vetores de Estado de Orbita 106 então podem ser usados para gerar Dados de Modelo de Navegação de PGPS 42 (i.e. efemérides prognosticada para cada satélite). Estes dados, junto com outros elementos de RRLP opcionais podem então ser passados para o Conjunto de chip do GPS / AGPS 24 & Firmware do GPS / AGPS 26 em um par de maneiras típicas.

O método primário e mais efetivo de conectar o Software do Cliente de PGPS 22 com o Conjunto de chip do GPS / AGPS 24 & Firmware do GPS / AGPS 26 a bordo é via um Servidor de micro SUPL 92 designado para suportar um subconjunto do protocolo de SUPL. O protocolo de SUPL is um protocolo baseado em padrões 98 definido pelo Aliança de Terminal Móvel Aberta (OMA) que emprega o plano de usuário das redes de terminais móveis sem fio para transferir dados de assistência GPS e informação de locação. Esta transferência é normalmente feita entre um dispositivo de terminal móvel e um Servidor de AGPS de SUPL padrão 102 na rede. Embora SUPL explicitamente não suporta o envio de mensagens para um provedor a bordo de dados de assistência, o Sistema de GPS Prognosticado no presente caso se encaixa no modelo de SUPL e emita o H-SLP/V-SLP (Plataforma de Localização de SUPL Doméstica / Plataforma de Localização de SUPL Visitante) nos casos de uso específico.

Esforços de integração de terminais móveis efetivamente e eqüivale a adaptar o Firmware do Cliente de SUPL 26 a bordo, tal que se tome configurável e pode ser "realçado" no Servidor de micro SUPL Server 92 a bordo quando operando em modo de prognóstico. Outras opções de integração são possíveis tal como mais diretamente fazendo interface com o Software do Cliente de PGPS 22 com o Conjunto de chip do GPS / AGPS 24

& Firmware do GPS / AGPS 26 através de seu API proprietário.

Descrição de Dados Fonte

Os conjuntos de Registro de Dados Fonte do PGPS 30 e seus conjuntos de Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 relacionados são produzidos e / ou atualizados pelo Servidor de PGPS 10 em uma base periódica. O Registro de Dados Fonte do PGPS 30 é então usado por um Software do Cliente de PGPS 22 para propagar órbitas de satélite e opcionalmente gerar Dados de Modelo de Navegação de PGPS 42

O conjunto de Registro de Dados Fonte do PGPS 30, unicamente identificado por seu número de ID do elemento de geração de

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valores, consiste de um Vetor de Estado de Orbita de Dados de Elemento de Geração de Valores do PGPS 32 (velocidade e posição Χ,Υ,Ζ) para cada satélite no período de tempo corrente, acoplado com vários Parâmetros de Modelo de Força de Dados Fonte do PGPS 34. Os Parâmetros de Modelo de Força de Dados Fonte do PGPS 34 incluem coeficiente de pressão de radiação solar, e termos de aceleração empírica em um período único. Enquanto computando o Registro de Dados Fonte do PGPS 30 e Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36, a Camada de Propagação de Órbita do Servidor de PGPS 48 efetivamente localmente executa uma versão da r

Camada de Propagação de Orbita do Cliente de PGPS 86 menos precisa. Isto pode então comparar o desempenho esperado da Camada de Propagação de Orbita do Cliente de PGPS 86 contra a referência de alta precisão fornecida

r

pelo Servidor de Orbita 12. Os parâmetros de Registro de Dados Fonte do PGPS 30 e Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 são então calculados para minimizar ou dar forma à degradação de precisão ao longo de um período de tempo desejado. Esses parâmetros permitem à Camada de

r

Propagação de Orbita do Cliente de PGPS 86 propagar as órbitas daquele período para os dias no futuro com uma degradação na precisão absoluta de posição de 1 - 3 metros por dia.

A Estrutura do Registro de Dados Fonte do PGPS 30 é mostrada na tabela da FIG. 2. A modalidade preferida da presente invenção permite o uso de múltiplos modelos de propagação, e assim sendo múltiplas estruturas e conteúdo de Registro de Dados Fonte do PGPS 30, dentro do mesmo Sistema de PGPS. Isto permite adequar com precisão os dados de desempenho do GPS prognosticado contra, por exemplo, largura de banda de aplicações ou requisitos de precisão à longo versus curto prazo. Por exemplo, o Sistema de PGPS poderia gerar Registro de Dados Fonte do PGPS 30 para produzir alta precisão sobre o primeiro par de dígitos, ou para produzir um desempenho bem preciso sobre um número configurado de dias, todos dentro de uma dada restrição de tamanho Registro de Dados Fonte do PGPS 30. Outras utilizações previstas incluem modelos de propagação de órbita específico do vendedor do Conjunto de chip do GPS / AGPS 24 e Registro de Dados Fonte do PGPS 30 relacionados, ou outros modelos de propagação de órbita de terceiros de alto desempenho, e portanto permitindo a inovação de terceiros dentro do ambiente de trabalho do Sistema de PGPS.

Usando um modelo de prognóstico de órbita padrão da modalidade preferida, o Registro de Dados Fonte do PGPS 30 são estimados para serem de 15.590 bits ou 1.949 bytes para representar a inteira constelação de 32 satélites. Este número pode variar se outros modelos de prognóstico de órbita são usados, mas é considerado representativo do tamanho dos dados esperados envolvido. Ao contrário, sistemas de GPS 5 Prognosticado mais convencionais requerem 50 Kb ou mais para a mesma representação.

Descrição dos Dados de Atualização Fonte

O Sistema de PGPS pode trabalhar fornecendo somente Registro de Dados Fonte do PGPS 30. De modo a manter a precisão mais alta, 10 tais dados podem ser fornecidos diariamente, de fato, repondo a degradação de precisão de volta ao seu melhor nível. O Sistema de PGPS, contudo pode alcançar o mesmo efeito utilizando Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36, uma forma otimizada do elemento de geração de valores que requer menos largura de banda.

Cada Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 de

modo único, se refere à um Registro de Dados Fonte do PGPS 30 específico. O Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 é a menor conjunto de dados, tipicamente somente compreendido de parâmetros de Vetores de

r

Estado de Orbita de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 38 (fatores delta 20 para os para os Vetores de Estado de Órbita de Dados Fonte do PGPS 32 relacionados) e parâmetros de Modelo de Força de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 40 (fatores delta para os parâmetros de Modelo de Força de Dados Fonte do PGPS 34) no período corrente. O conteúdo geral do Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 é mostrado na Fig. 3.

A Camada de Propagação de Órbita do Cliente de PGPS 86

pode usar esta informação relativa ao Registro de Dados Fonte do PGPS 30 fornecidos anteriormente para propagar as órbitas daquele período para dias com uma degradação de tolerância na precisão entre 1-3 metros por dia.

O servidor de PGPS 10 gerencia múltiplas versões de Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36, tipicamente um para cada Registro de Dados Fonte do PGPS 30 fornecido anteriormente sobre a janela de retenção do Registro de Dados Fonte do PGPS 30 configurados. O servidor de PGPS 10 pode então fornecer o Software do Cliente de PGPS 22 com os último Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 relacionados ao Registro de Dados Fonte do PGPS 30 já presentes no Software do Cliente de PGPS 22. A Camada de Propagação de Órbita do Cliente de PGPS 86 pode então utilizar o Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 recebido para propagar as órbitas para a um período corrente e opcionalmente gerar Dados de Modelo de Navegação de PGPS 42 coincidentes. Uma vez propagados, o Software do Cliente de PGPS 22 toma esta informação disponível para o Conjunto de chip do GPS / AGPS 24 & Firmware do GPS / AGPS 26 no Dispositivo do Cliente de PGPS 20.

Usando um modelo de prognóstico padrão da modalidade preferida, os Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 configurados são estimados para serem de 6.374 bits ou 797 bytes para representar a inteira constelação de 32 satélites. Este número pode variar se outros modelos de prognóstico de órbita são usados, mas é considerado representativo do tamanho dos dados esperados envolvido. Nenhum tal mecanismo diferencial existe nos sistemas de GPS Prognosticado convencionais.

A característica de incorporação do Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 eficazmente ajuda a manter a mais alta precisão possível (i.e. para eficazmente repor a degradação de volta ao seu melhor nível) em dados mais eficientes já que os Parâmetros do Modelo de Força 34 anteriormente fornecidos podem facilmente permanecer válidos por vários dias.

Se um Sistema de PGPS usa múltiplos modelos de propagação, Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 podem ser usados para atualizar um Registro de Dados Fonte do PGPS 30 relacionado para cada modelo de propagação na maneira descrita acima.

Descrição dos Dados do Modelo de Navegação de PGPS

O Software do Cliente de PGPS 22 usa os Registro de Dados Fonte do PGPS 30 e Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 para propagar órbitas de satélite a partir ao futuro.Esses Vetores de Estado de Órbita 106 também podem ser usados para gerar Dados de Modelo de Navegação de PGPS 42 coincidentes

FIG. 5 mostra um registro típico de Dados de Modelo de 10 Navegação de PGPS 42. Esta estrutura segue o Modelo de Navegação de GPS padrão conforme descrito nos padrões da indústria de comunicações de terminais móveis tal como o documento do 3GPP TS 44.031 - Serviços de Localização (LCS); Estação de Terminais de comunicação Móveis (MS) - Protocolo de LCS de Recurso de Rádio (RRLP) do Centro de Localização de 15 Terminais Móveis Servindo (SMSC).

Dependendo do modelo de propagação de órbita em uso, certos parâmetros no registro de Dados do Modelo de Navegação de PGPS 42 são ou prognosticado, zero ou configurados para um valor constante. Para o

r

Modelo de Propagação de Orbita do Sistema de PGPS padrão, FIG. 5 mostra 20 quais parâmetros são prognosticados (Campos Prognosticados de Dados do Modelo de Navegação de PGPS 45), configurados para zero (Campos Zerados de Dados de Modelo de Navegação de PGPS 46) ou configurados para um valor constante adequado (Campos Constante de Dados do Modelo de Navegação do PGPS 44) fornecido dentro do Registro de Dados Fonte do 25 PGPS 30 ou Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36.

O registro de Dados de Modelo de Navegação de PGPS 42 pode então ser entregue ao Conjunto de chip do GPS / AGPS 24 & Firmware do GPS / AGPS 26 ou através de seus APIs específicos do vendedor APIs ou através do Servidor de micro SUPL do Cliente de PGPS 92. Descrição de Dados de RRLP O servidor de PGPS 10 pode opcionalmente ser configurado para entregar uma variedade de mensagens de dados de assistência de GPS em tempo real no formato do RRLP padrão da indústria incluindo;

• Integridade em Tempo Real (RTI)

• Modelo de Navegação

• Almanaque

• Modelo de UTC

• Modelo Ionosférico

•Tempo de Referência

• Correções Diferenciais

• Outros tipos de mensagens

A habilidade para fornecer dados de assistência de GPS em tempo real junto com a capacidade do GPS prognóstico permite a criação de combinações únicas de serviço. Por exemplo, dependendo de Nível de Serviço de PGPS, o servidor de PGPS 10 pode diretamente notificar o Software do Cliente de PGPS 22 sempre que houver uma mudança na informação de RTI. O Software do Cliente de PGPS 22 então vai baixar a nova RTI e a última mensagem de Registro de Dados Fonte do PGPS 30 ou Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36. Isto assegura que

_____r

informação prognosticada resultante (i.e. Vetores de Estado de Orbita 106 e Dados de Modelo de Navegação de PGPS 42) não estão sujeitas às degradações de precisão induzida por eventos de integridade de órbita do satélite tal como manutenção de falhas. Enquanto os sistemas de GPS Prognosticado convencionais também podem incorporar formas de notificação de Integridade em Tempo real, um inteiro novo grande arquivo de dados precisa então também ser baixado para o cliente para substituir os existentes.

Finalmente, em um ambiente de AGPS não padrão onde pode não haver qualquer servidor de AGPS existente, o servidor de PGPS 10 pode opcionalmente ser configurado para incorporar dados de assistência de GPS em tempo real tipicamente disponível em um serviço de AGPS básico, a saber RTI, Almanaque, Modelo Ionosférico, Modelo de UTC e Tempo de 5 Referência, juntamente com o Registro de Dados Fonte do PGPS 30 ou Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36. Este dados de assistência são preparados no formato de RRLP padrão e entregue como um conjunto de mensagens que podem implementar a maioria dos elementos dos dados de assistência tipicamente encontrados em um servidor de AGPS 10 padrão. A Camada de Interface de AGPS 90 pode, por conseguinte, fornecer o Conjunto de chip do GPS / AGPS 24 & Firmware do GPS / AGPS 26 a bordo com esta informação, se requerida, através de seu servidor de micro SUPL 92 ou através do API proprietário do Conjunto de chip do GPS / AGPS 24.

Níveis de Serviço de PGPS O presente Sistema de GPS Prognosticado é designado para

flexibilidade e permite implantações de serviço adaptado e opções de serviço de valor adicionado. Há correntemente quatro níveis de serviço:

Básico - O Nível Básico de Serviço de PGPS opera em uma base simples de indagar o cliente. O Software do Cliente de PGPS 22 20 periodicamente indaga o servidor de PGPS 10 para o último Registro de Dados Fonte do PGPS 30 ou Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36. O Software do Cliente de PGPS 22 pode então propagar as órbitas de satélite e gerar Dados de Modelo de Navegação de PGPS 42 (i.e. efemérides) para períodos futuros. Estes Dados de Modelo de Navegação de 25 PGPS 42 são então entregues ao Conjunto de chip do GPS / AGPS 24, ou diretamente através do API do Firmware 26 ou indiretamente, através do Servidor de micro SUPL 92 e do Cliente do SUPL do AGPS 28.

Prêmio - O serviço de PGPS Prêmio incorpora um mecanismo em tempo real por meio da qual notificação de RTI pode ser automaticamente enviada para o Dispositivo do Cliente de PGPS 20 através de WAP Push. Essa notificação requisitará ao Software do Cliente de PGPS 22 para solicitar a última mensagem de RTIjuntamente com o último Registro de Dados Fonte do PGPS 30 ou Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 aplicável. O Software do Cliente de PGPS 22 pode então tomas os Dados de Modelo de Navegação de PGPS 42 e mensagens de RTI disponíveis para o Conjunto de chip do GPS / AGPS 24, ou diretamente através do API do Firmware 26 ou indiretamente, através do Servidor do micro SUPL 92 e Cliente do SUPL do AGPS Cliente do SUPL do AGPS 28.

Avançado - O serviço de PGPS Avançado incorpora um mecanismo em tempo real por meio do qual Registro de Dados Fonte do PGPS 30, Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 e notificação de Mensagens de RRLP de RTI RRLP podem ser obtidas diretamente do Dispositivo de Comunicação Móvel do PGPS 20 ou através de SMS 64 ou através de outros carregadores disponíveis dento da arquitetura de rede sem fio, por exemplo, WAP PUSH 62. O Software do Cliente de PGPS 22 pode então tomar os Dados de Modelo de Navegação de PGPS 42 e mensagens de RTI disponíveis para o Conjunto de chip do GPS / AGPS 24, ou diretamente através do API do Firmware 26 ou indiretamente, através do Servidor do micro SUPL 92 e Cliente do SUPL do AGPS 28. O Serviço de AGPS Avançado requer uma mais profunda integração com os vendedores de equipamento de rede e operadores de terminais de comunicação móveis planejando suportar o serviço.

Personalizado — No caso de sistemas de terminais móveis onde não há ambiente de AGPS padrão, ou no caso de especial propósito dispositivos de comunicação de terminais móveis com nenhum Firmware 26 de Cliente do SUPL, o Sistema de PGPS pode ser totalmente personalizado para integrar não somente mensagens de PGPS prognosticado, mas também quaisquer mensagens de RRLP de assistência em tempo real. O Software do Cliente de PGPS 22 não é notificado somente quando novas versões dessas mensagens estão disponíveis, tal que o Software do Cliente de PGPS 22 não necessita consultar o servidor de PGPS 10 para informação que pode não ser relevante. O Software do Cliente de PGPS 22 pode então tomar os Dados de 5 Modelo de Navegação de PGPS 42 e as mensagens de RRLP disponível para o Conjunto de chip do GPS / AGPS 24, ou diretamente através do API do Firmware 26 API ou indiretamente, através do Servidor do micro SUPL 92 e Cliente do SUPL do AGPS Cliente do SUPL do AGPS 28. O Serviço de PGPS Personalizado requer mais profunda integração com vendedores de 10 equipamento de rede e operadores de terminais de comunicação móveis para suportar o serviço.

Servidor de GPS Prognosticado

O Servidor de PGPS 10 produz o Registro de Dados Fonte do PGPS 30 e Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36, e os fornece para o Software do Cliente de PGPS 22 assim como fomece as mensagens de RRLP para o Software do Cliente de PGPS 22. Como visto na Fig. 6, o Servidor de PGPS 10 consiste de uma Camada de Propagação de

r

Orbita do Servidor de PGPS 48, uma Camada de Gerenciamento de Dados do Servidor de PGPS 60, uma Camada de Gerenciamento de Serviço do Servidor de PGPS 54, e uma Camada de Configuração do Servidor de PGPS 52. FIG. 6 mostra as diferentes camadas do Servidor de PGPS 10.

r

O propósito da Camada de Propagação de Orbita do Servidor de PGPS 48 é gerar o Registro de Dados Fonte do PGPS 30 e Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 necessários pelo Software do Cliente de PGPS 22. Enquanto computando o Registro de Dados Fonte do PGPS 30 e Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36, a Camada de

r

Propagação de Orbita do Servidor de PGPS 48 de modo eficaz também executa uma versão da Camada de Propagação de Órbita do Cliente de PGPS 86 de fidelidade mais baixa. Pode-se então comparar o desempenho esperado do Soflware do Cliente de PGPS 22 contra a referência de alta precisão fornecida pelo Servidor de Órbita 12. Os parâmetros de Registro de Dados Fonte do PGPS 30 e Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 são assim sendo calculados para minimizar ou para dar forma à degradação precisa sobre um período de tempo desejado. Esses parâmetros permitem ao Software do Cliente de PGPS 22 para propagar as órbitas a partir daquele período para dias no futuro com uma degradação suave, por exemplo, 1-3 metros por dia.

A modalidade preferida da presente invenção permite o uso de múltiplos modelos de propagação, cada um com suas próprias mensagens de Registro de Dados Fonte do PGPS 30 e Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36, dentro do mesmo Sistema de PGPS. Este permite ajustes precisos do desempenho do Sistema de PGPS com relação, por exemplo, as larguras de banda de aplicações, capacidade do processador cliente, ou requisitos de precisão de curto versus longo prazo. Por exemplo, o Sistema de PGPS poderia gerar Registro de Dados Fonte do PGPS 30 para enfatizar alta precisão sobre o primeiro par de dias, ou para produzir um desempenho de precisão uniforme sobre um conjunto de número de dias, todos dentro de uma determinada restrição de tamanho do Registro de Dados Fonte do PGPS 30. Ainda utilizações previstas incluem modelos de propagação de órbita de vendedores específicos do Conjunto de chip do GPS / AGPS 24 e Registro de Dados Fonte do PGPS 30 relacionados, ou outros modelos de propagação de órbita de terceiros de alto desempenho, e por meio disso, possibilitar inovação de terceiros dentro do ambiente de trabalho do Sistema de PGPS.

Como mostrado na Fig. 7, na configuração padrão, a Camada de Propagação de Órbita do Servidor de PGPS 48 executa uma vez a cada período de 4 horas 72. Isto produz os mais correntes Dados Fonte do PGPS 74 e um conjunto de Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS para conjuntos de Dados Fonte do PGPS 72 anteriores (i.e. até n dias). Cada novo r período de 4 horas 70 quando a Camada de Propagação de Orbita 48 é executada, o corrente Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 78 é substituído com um novo 74. Por exemplo, se a Camada de Propagação de

r

Orbita 48 foi configurada para gerar conjuntos de Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS para 4 dias no passado, então cada vez que é executada vai produzir um novo conjunto de Dados Fonte do PGPS 74 e vinte e quatro (6 períodos por dia = 4 dias =24) conjuntos de Dados de Atualização de Elementos de Geração de Valores.

FIG. 7 ilustra uma representação gráfica do Registro de Dados Fonte do PGPS 30 e Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 que existira se o Tempo Corrente é 23 de Janeiro às 8:05. Cada Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS ID muda a cada período de 4 horas, enquanto os Dados Fonte do PGPS ID permanecem os mesmos. Isto ilustra como cada Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS para um determinado Dados Fonte do PGPS é regenerado a cada intervalo de Registros Anteriores de Dados Fonte do PGPS do Servidor de PGPS 72 períodos.

Em resumo, esta camada funcional é responsável pelas seguintes tarefas:

(1) Aceitar referência externa de dados de prognóstico de

r

órbita altamente precisos a partir do Servidor de Orbita 12;

(2) Produzir os Dados Fonte do PGPS 74 correntes;

(3) Produzir o Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 80 para cada ativo Dados Fonte do PGPS 72 ativo gerado nos precedentes N períodos, onde N é o número de períodos por dia vezes o número de dias (na configuração padrão, N = 6 períodos / dia vezes 4 dias = 24);

As entradas para esta camada são como a seguir:

r r

(1) Servidor de Orbita 12 Padrão - Dados de Orbita Prognosticados Padrão provenientes do JPL;

r _

(2) Servidor de Orbita 12 Futuro - referências de prognósticos de alta precisão provenientes de terceiros;

As saídas desta camada são como a seguir:

(I)O Corrente Registro de Dados Fonte do PGPS do Servidor

de PGPS 74 para o Período Corrente Fonte 70 do Servidor de PGPS;

(2) O Corrente Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS do Servidor de PGPS 80 para cada Registros Anteriores de Dados Fonte do PGPS do Servidor de PGPS 72 ativo ;

Camada de Gerenciamento de Dados

O propósito da Camada de Gerenciamento de Dados 30 é gerenciar e armazenar os dados necessários pelo Software do Cliente de PGPS 22. As funções principais desta camada incluem:

(1) Receber Registros Anteriores de Dados Fonte do PGPS do Servidor de PGPS 72, Registros Correntes de Dados Fonte do PGPS do

Servidor de PGPS 74 e Dados Correntes de Atualizações Fonte do PGPS do Servidor de PGPS 80 a partir da Camada de Propagação de Órbita do Servidor de PGPS 48 .

(2) Armazenar cada Registros Anteriores de Dados Fonte do PGPS do Servidor de PGPS 72, Corrente Registro de Dados Fonte do PGPS

do Servidor de PGPS 74 produzido pela Camada de Propagação de Órbita do Servidor de PGPS 48 para até n dias ( padrão n = 4);

(3) Armazenar o último Corrente Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS do Servidor de PGPS 80 para cada Anterior

Registro de Dados Fonte do PGPS do Servidor de PGPS 72 armazenado (padrão 24, i.e. 4 dias vezes 6 períodos por dia);

(4) Expirar Registros Anteriores de Dados Fonte do PGPS do Servidor de PGPS 72 mais velhos do que n dias;

(5) Tratar solicitações a partir da Camada de Gerenciamento de Serviço do Servidor de PGPS 54, fornecer os Corrente Registro de Dados Fonte do PGPS do Servidor de PGPS ou apropriados Corrente Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS do Servidor de PGPS 80 dado o ID do elemento de geração de valores do Corrente Registro de Dados Fonte do PGPS 30 fornecido pelo Software do Cliente de PGPS 22;

(6) Receber atualizações de Integridade em Tempo Real a partir do Servidor de GRN 14;

(7) Notificar a Camada de Gerenciamento de Serviço do Servidor de PGPS 54 das mudanças na Integridade em Tempo Real dos

satélites;

(8) Tratar solicitações provenientes da Camada de Gerenciamento de Serviço do Servidor de PGPS 54 para fornecer a mensagem de RTI corrente.

(9) Receber Dados de Assistência em Tempo Real a partir do

Servidor de GRN 14;

(10) Nos casos de RTI:

a. Dependendo do Nível de Serviço, notificar a Camada de Gerenciamento de Serviço do Servidor de PGPS 54 das mudanças na

Integridade em Tempo Real dos satélites;

b Tratar solicitações provenientes da Camada de Gerenciamento de Serviço do Servidor de PGPS 54 para fornecer ta mensagem de RTI corrente.

(11) Nos casos de outros Dados de Assistência em Tempo

Real:

a. Dependendo do Nível de Serviço, notificar a Camada de Gerenciamento de Serviço do Servidor de PGPS 54 das mudanças nos Dados de Assistência em Tempo Real dos satélites;

b. Tratar as solicitações provenientes da Camada de Gerenciamento de Serviço do Servidor de PGPS 54 para fornecer mensagem de RLLP de Dados de Assistência em Tempo Real.

As entradas para esta camada são as seguintes:

(1) Registros do Dados Correntes de Atualizações Fonte do PGPS do Servidor de PGPS, Corrente Registro de Dados Fonte do PGPS do Servidor de PGPS 74;

(2) Registros Correntes de Dados de Atualizações Fonte do PGPS do Servidor de PGPS 80 para cada Registros Correntes de Dados de Atualizações Fonte do PGPS do Servidor de PGPS 72 ;

(3) Dados de Assistência de Tempo Real.

As saídas para esta camada são as seguintes:

(1) Corrente Registro de Dados Fonte do PGPS do Servidor de PGPS 74 (se o Software do Cliente de PGPS 22 forneceu um ID do elemento de geração de valores expirado ou nenhum elemento de geração de valores anterior);

(2) Registros Correntes de Dados de Atualizações Fonte do PGPS do Servidor de PGPS 80 correspondente ao Registro de Dados Fonte do PGPS 30 válido existente do cliente;

(3) A mensagem de Dados de Assistência em Tempo Real no formato de RRLP.

A Camada de Gerenciamento de Serviço

O propósito da Camada de Gerenciamento de Serviço do Servidor de PGPS 54 é entregar as mensagens de PGPS para o Software do Cliente de PGPS 22. Dependendo do Nível de Serviço sendo implementado, esta entrega pode empregar ambas tecnologias puxe e empurre bem como qualquer protocolo de transporte. As funções principais da Camada de Gerenciamento de Serviço do Servidor de PGPS 54 incluem:

(1) Receber e processar solicitações provenientes do Software do Cliente de PGPS 22. Essas solicitações são para Registro de Dados Fonte do PGPS 30, Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 ou mensagens de dados de RRLP. Um número de opções de protocolos de transporte está disponível, incluindo:

Interface de HTTP da Camada de Gerenciamento de Serviço

de PGPS 56

Interface de TCP / IP da Camada de Gerenciamento de Serviço

de PGPS 58

Interface de UDP da Camada de Gerenciamento de Serviço de

PGPS 60

Interface de WAP PUSH da Camada de Gerenciamento de

Serviço de PGPS 62

Interface de SMS da Camada de Gerenciamento de Serviço de

PGPS SMS 64

Outras Interfaces da Camada de Gerenciamento de Serviço de

PGPS 66

(2) Empacotar dados de mensagem de PGPS de acordo com a convenção de ASN 1 PER;

(3) Enviar notificação de RTI para os Dispositivos do Cliente de PGPS 20 subscrevendo-se ao Nível de Serviço de PGPS Prêmio, Avançado

ou Personalizado.

(4) Autenticar solicitações de assinantes para Níveis de Serviço de PGPS Prêmio, Avançado ou Personalizado;

(5) Enviar a mensagem de PGPS para o Software do Cliente de PGPS 22 através do protocolo solicitado.

As entradas para esta camada são as seguintes:

(1) solicitações provenientes do Software do Cliente de PGPS

22;

(2) Dados Correntes Fonte do PGPS 74 proveniente da Camada de Gerenciamento de Dados do Servidor de PGPS 50; (3) Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 80 aplicável proveniente da Camada de Gerenciamento de Dados do Servidor de PGPS Camada de Gerenciamento de Dados do Servidor de PGPS 50;

(4) Mensagens de dados de RRLP da GRN proveniente da Camada de Gerenciamento de Dados do Servidor de PGPS Camada de

Gerenciamento de Dados do Servidor de PGPS 50.

As saídas desta camada são as seguintes.

(1) Corrente Registro de Dados Fonte do PGPS do Servidor de

PGPS 74;

(2) Registros Correntes de Dados de Atualizações Fonte do

PGPS do Servidor de PGPS 80 aplicáveis;

(3) Notificação de PGPS para o Nível de Serviço de PGPS Prêmio, Avançado e Personalizado;

(4) Mensagens de dados de RLLP da RTI para o Nível de Serviço de PGPS Prêmio, e Avançado;

(5) Mensagens de dados de RLLP da GRN para a camada de configuração do Nível de Serviço de PGPS Personalizado.

Camada de Configuração

Cada camada no servidor de PGPS 10 contém parâmetros de configuração específicos que governam a operação do sistema. A função principal da Camada de Gerenciamento de Configuração dé Servidor de PGPS 52 é gravar e aplicar esses parâmetros a cada uma das camadas do Servidor de PGPS.

Configuração da Camada de Propagação de Orbita

r

A Camada de Propagação de Orbita do Servidor de PGPS 48

tem parâmetros configuráveis que determina como freqüentemente novos Corrente Registro de Dados Fonte do PGPS do Servidor de PGPS 74 e Registros Correntes Dados de Atualizações Fonte do PGPS do Servidor de PGPS 80 são produzidos e quanto no passado Registros Correntes Dados de Atualizações Fonte do PGPS do Servidor de PGPS 80 serão produzidos. Configuração de Camada de Gerenciamento de Dados

A Camada de Gerenciamento de Dados do Servidor de PGPS 50 determina quanto no passado Registros Anteriores de Dados Fonte do 5 PGPS do Servidor de PGPS 72 e Registros Correntes Dados de Atualizações Fonte do PGPS do Servidor de PGPS 80 serão gerenciados. Quaisquer elementos de geração de valores mais velho do que esta configuração será expirado. Este parâmetro é compartilhado com a Camada de Propagação de Orbita do Servidor de PGPS Camada de Propagação de Orbita do Servidor de 10 PGPS 48.

Configuração da Camada de Gerenciamento de Serviço

A Camada de Gerenciamento de Serviço do Servidor de PGPS 54 tem parâmetros configuráveis que incluem definições de opção de nível de serviço e o tipo e localização do banco de dados de registro de assinantes.

O banco de dados de registro de assinantes é usado para

autenticar os assinantes contra seus respectivos Níveis de Serviço de PGPS . Este banco de dados pode ser interno a um operador, ou a partir de uma ferramenta externa que permite registro de clientes individuais ou grupo de clientes. O banco de dados mantém informação de assinante de PGPS básico, como a seguir:

(1) ID do cliente: Um identificador único para o Cliente tal

como IMSI;

(2) Nível do Serviço: O nível de serviço que o Cliente se

subscreveu;

(3) Estado do Serviço: e.g. Ativo, Inativo, Suspenso;

(4) Data de Início do Serviço;

(5) Data de Fim do Serviço;

(6) Informação do Cliente;

(7) Rede Informação da Rede (se aplicável); (8) Outros; TBD. Cliente de GPS Prognosticado Cliente de GPS Prognosticado

O Software do Cliente de PGPS 22 é executado e é residente dentro de um dispositivo habilitado de GPS / AGPS, se o Conjunto de chip do GPS / AGPS 24 e Firmware do GPS / AGPS 26 relacionado residem no mesmo dispositivo ou em um dispositivo periférico anexado. Ele recebe dados provenientes do Servidor de PGPS 10, propaga órbitas de satélite e gera

^ r

Vetores de Estado de Orbita Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 106 e Modelo de Navegação Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 10 108 associado para cada Períodos Prognosticados de Dados Pré-Gerados do Cliente de PGPS 104, e entrega dados de assistência para o Conjunto de chip do GPS / AGPS 24 através do Firmware do API do GPS / AGPS 26 ou através do Cliente do SUPL 28 e Servidor do micro SUPL 92. Como visto na FIG. 8, o Software do Cliente de PGPS 22 consiste de vários componentes 15 internos. Ele contém uma Camada de Gerenciamento de Serviço do Cliente de PGPS 82 , uma Camada de Propagação de Órbita do Cliente de PGPS 86 , uma Camada de Gerenciamento de Dados do Cliente de PGPS 84, uma Camada de Interface de AGPS do Cliente de PGPS 90 e uma Camada do Servidor de micro SUPL do Cliente de PGPS 92.

Camada de Gerenciamento de Serviço

A Camada de Gerenciamento de Serviço do Cliente de PGPS 82 trata o protocolo de PGPS 16 e trata fluxo de dados para / da Camada de

r

Propagação de Orbita do Cliente de PGPS 86 ou Camada de Gerenciamento de Dados do Cliente de PGPS 84. A Camada de Gerenciamento de Serviço do Cliente de PGPS 82 inclui as seguintes funções principais;

(1) Periodicamente solicitar as mensagens de Registro de Dados Fonte do PGPS 30 e / ou Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 proveniente do servidor de PGPS 10;

(2) Receber as mensagens de Registro de Dados Fonte do PGPS 30 e / ou Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 provenientes do Servidor de PGPS 10;

(3) Receber mensagens de dados de RTI Prêmio proveniente do servidor de PGPS 10;

(4) Fornecer o Registro de Dados Fonte do PGPS 30 e / ou

Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 para a Camada de Propagação de Órbita do Cliente de PGPS 86 ;

(5) Solicitar mensagens de dados de RRLP proveniente do Servidor de PGPS 10;

(6) Receber as mensagens de dados de RRLP proveniente do

Servidor de PGPS 10;

(7) Fornecer as mensagens de dados de RRLP para a Camada de Gerenciamento de Dados do Cliente de PGPS 84.

As entradas para esta camada são as seguintes:

(1) Registro de Dados Fonte do PGPS 30;

(2) Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36;

(3) Dados de RRLP.

As saídas da camada são as seguintes:

(1) Registro de Dados Fonte do PGPS 30 e Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 (enviados para a Camada de Propagação

Órbita do Cliente de PGPS 86);

(2) RRLP dados mensagens (enviadas para a Camada de Gerenciamento de Dados do Cliente de PGPS 84).

A Camada de Gerenciamento de Serviço do Cliente de PGPS 25 82 vai solicitar uma última informação de elemento de geração de valores proveniente do Servidor de PGPS 10, tipicamente uma vez a cada 3 dias. As mensagens de RLLP do RTI dos Níveis de Serviço de PGPS Prêmio, Avançado ou Personalizado somente serão solicitados se uma notificação é recebida a partir do Servidor de PGPS 10. Protocolo de PGPS Todas as mensagens entre as Camada de Gerenciamento de Serviço do Cliente de PGPS 82 do servidor de PGPS e Dispositivo do Cliente de PGPS 20 são geralmente descritos como o protocolo de PGPS 16. A estrutura de Protocolo de PGPS 16 é designada para carregar Registro de Dados Fonte do PGPS 30, Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 e mensagens de dados de RRLP do PGPS sobre virtualmente qualquer transportador com fio ou sem fio. Pelo padrão, o Protocolo de PGPS de Nível de Serviço Básico de PGPS 16 e executado em uma Interface de HTTP da Camada de Gerenciamento de Serviço de PGPS 56, enquanto características dos Níveis de Serviço Prêmio, Avançado e Personalizado tipicamente usa uma combinação de Interface de HTTP da Camada de Gerenciamento de Serviço de PGPS Interface de HTTP da Camada de Gerenciamento de Serviço de PGPS 56, interfaces de WAP / Push 62 ou SMS 64 para entrega de mensagem. Este seção fornece uma descrição da carga útil de cada mensagem de Registro de Dados Fonte do PGPS 30 quando um protocolo de transporte de HTTP padrão é usado.

Mensagens do Software do Cliente de PGPS 22 consiste de uma solicitação HTTP GET. Dentro de cada solicitação está um ID de mensagem especificando que mensagem de PGPS está sendo solicitada. A solicitação para pegar uma mensagem de PGPS parece similar ao seguinte:

GET/pgpsserver/URI?cld=42&mask=1024&sld=1367&mode= =1 &version= I Http/1.1 onde os parâmetros incluem:

(1) cld: um ID único para o terminal móvel, tipicamente, o

IMSI;

(2) mask: a máscara de solicitação especificando que mensagens estão sendo solicitadas. Esta mascar pode suportar uma combinação de Registro de Dados Fonte do PGPS 30, Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 e quaisquer mensagens de dados de RRLP da GRN;

(3) sld: o ID do elemento de geração de valores do PGPS contém informação sobre o corrente elemento de geração de valores no

Software do Cliente de PGPS 22 (zero se nenhum). O Servidor de PGPS 10 pode então fornecer os Registros Correntes Dados de Atualizações Fonte do PGPS do Servidor de PGPS 80 coincidente se ainda disponível, ou o Corrente Registro de Dados Fonte do PGPS do Servidor de PGPS 74.

(4) mode: um número representando o modelo de prognóstico de órbita em uso (padrão =1). Modelos adicionais podem ser adicionados

mais tarde, conforme descrito aqui

(5) version: a versão do software de cliente.

A resposta de HTTP tem uma carga útil de dados binários que é envolto em uma etiqueta de XML. A resposta vai parece similar ao seguinte: HTTP/1.1 200 OK

Content-Type: aplicação / Seqüência de Octeto

Content-Length: comprimento de corpo

<RXN Mask=" 1024" version=" 1"> elementos de dados em binário </RXN>

A carga útil binária desta mensagem pode ser Registro de

Dados Fonte do PGPS 30, Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 ou qualquer informação de dados de RLLP da GNR do PGPS dependendo do nível de serviço.

Camada de Propagação de Órbita A Camada de Propagação Órbita do Cliente de PGPS 86 é o

mecanismo computacional que usa Registro de Dados Fonte do PGPS 30 ou Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 para propagar a órbita do satélite para o futuro e gera Vetores de Estado de Órbita Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 106 e Modelo de Navegação Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 42 que pode ser fornecido para o Conjunto de chip do GPS / AGPS 24 & Firmware do GPS / AGPS 26. As funções da

r

Camada de Propagação Orbita do Cliente de PGPS 86 incluem o seguinte:

(1) Receber Registro de Dados Fonte do PGPS 30 e Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36 proveniente da Camada de

Gerenciamento de Serviço do Cliente de PGPS 82

(2) Propagar órbitas de satélite à frente até n dias em x períodos por dia (cada um dos Períodos Prognosticados de Dados Pré- Gerados do Cliente de PGPS 104 tipicamente sendo 15 minutos) e gera

__r

Vetores de Estado de Orbita Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 106 relacionados;

(3) gerar Modelo de Navegação Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 108 para cada Vetores de Estado de Órbita Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 106 propagado, ou antes do tempo ou sob

demanda.

As entradas desta camada são as seguintes:

(1) Registro de Dados Fonte do PGPS 30 ou Registro de Dados de Atualizações Fonte do PGPS 36.

As saídas desta camada são as seguintes:

(1) Vetores de Estado de Órbita Prognosticado Pré-Gerado do

Cliente de PGPS 106;

(2) Modelo de Navegação Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 108.

r

Quando a Camada de Propagação Orbita do Cliente de PGPS 86 recebe novo Registro de Dados Fonte do PGPS 30 ou Atualizações dos Elementos de Geração de Valores do PGPS provenientes da Camada de Gerenciamento de Serviço do Cliente de PGPS 82, ela vai descartar Vetores

__r

de Estado de Orbita Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 106 e Modelo de Navegação Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 108 anteriormente armazenados após ela ter gerado novos dados. Novos Vetores r

de Estado de Orbita Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 106 e Modelo de Navegação Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 108 podem ser gerados para cada satélite cm base em uma janela de propagação de n horas (padrão n=72) com x Períodos Prognosticados de Dados Pré- Gerados do Cliente de PGPS 104 por hora (padrão x=4, i.e. 15 minutes). FIG.

9 é uma representação tabular do que é produzido pela Camada de Propagação Orbita do Cliente de PGPS 86 . Esta pré-geração para vários Períodos Prognosticados de Dados Pré-Gerados do Cliente de PGPS 104 futuros pode convenientemente acontecer à noite ou quando o dispositivo é sobre um carregador e não ao contrário, em uso. Ela então permite uma simples procura dos Vetores de Estado de Órbita Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 106 aplicáveis ou registro do Modelo de Navegação Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 108 quando necessário para um dado período.

Alternativamente, novos Vetores de Estado de Órbita Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 106 e Modelo de Navegação Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 108 relacionados podem ser computados a pedido gerado para cada satélite com base em um período de propagação específico.

Camada de Gerenciamento de Dados

A Camada de Gerenciamento de Dados do Cliente de PGPS 84 trata os dados produzidos pela Camada de Propagação Órbita do Cliente de PGPS 86 assim como as mensagens de dados da GRN fornecidas através dos Níveis de Serviço Prêmio, Avançado ou Personalizado. As funções principais desta camada incluem o seguinte.

(1) Receber mensagens de RRLP da GRN proveniente da Camada de Gerenciamento de Serviço do Cliente de PGPS 82;

(2) Armazenar as mensagens de RRLP da GRN (3) Receber os Vetores de Estado de Órbita Prognosticado Pré- Gerado do Cliente de PGPS 106 e os registros do Modelo de Navegação Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 108 relacionado proveniente

r

da Camada de Propagação Orbita do Cliente de PGPS 86;

r

(4) Armazenar os Vetores de Estado de Orbita Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 106 e os registros do Modelo de Navegação Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 108 que são mais jovens do que n horas

__r

(5) Expirar os Vetores de Estado de Orbita Prognosticado Pré- Gerado do Cliente de PGPS 106 e os registros dos Modelos de Navegação Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 108 que são mais velhos do que n horas;

(6) Fornecer a Camada de Interface de AGPS do Cliente de PGPS 90 com os registros do Modelo de Navegação Prognosticado Pré- Gerado do Cliente de PGPS 108 solicitado provenientes dos Períodos Prognosticados de Dados Pré-Gerados do Cliente de PGPS 104 correntes aplicáveis;

(7) Fornecer a Camada de Interface de AGPS do Cliente de PGPS 90 com a mensagem de RRLP da GRN.

As entradas desta camada são as seguintes:

(1) Vetores de Estado de Órbita Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 106 ;

(2) Modelo de Navegação Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 108,

(3) Mensagens de RRLP da GRN.

As saídas desta camada são as seguintes:

(1) Registros do Modelo de Navegação Prognosticado Pré- Gerado do Cliente de PGPS 108 para todos os satélites;

(2) Camada de Interface de AGPS de mensagens de RRLP da GNR

Esta é onde a maioria da efetiva integração de código do Software do Cliente de PGPS 22 ocorre quando da portabilidade para um novo dispositivo. Os serviços de Camada de Interface de AGPS do Cliente de 5 PGPS 90 solicitam a partir do Conjunto de chip do GPS / AGPS 24 & Firmware do GPS / AGPS 26 a bordo, ou diretamente, ou através da Camada do Servidor de micro SUPL do Cliente de PGPS 92. As funções principais desta camada incluem:

(1) Receber solicitações provenientes do Conjunto de chip do 10 GPS / AGPS 24, ou através do Protocolo de Integração de API Direto do Cliente de PGPS 94 para o Firmware do GPS / AGPS 26, ou indiretamente através do Subconjunto de Mensagens de SUPL Padrão do Cliente de PGPS 96 entre a Camada do Servidor de micro SUPL do Cliente de PGPS 92 e Cliente do SUPL do AGPS 28 do Cliente de PGPS se presente;

(2) Recuperar informação solicitada a partir da Camada de

Gerenciamento de Dados do Cliente de PGPS 84;

(3) Enviar a informação solicitada para o Conjunto de chip do GPS / AGPS 24, ou através do Protocolo de Integração de API Direto do Cliente de PGPS 94 para o Firmware do GPS / AGPS 26, ou indiretamente 20 através do Subconjunto de Mensagens de SUPL Padrão do Cliente de PGPS 96 entre a Camada do Servidor de micro SUPL do Cliente de PGPS 92 e Cliente do SUPL do AGPS 28 se presente;

As entradas desta camada são

(1) Solicitações provenientes do Firmware do GPS / AGPS 26 ou da Camada do Servidor de micro SUPL do Cliente de PGPS 92;

(2) Registros do Modelo de Navegação Prognosticado Pré- Gerado do Cliente de PGPS 108 ;

(3) Mensagens de RRLP da GRN.

As saídas desta camada são: (1) Modelo de Navegação Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 108;

(2) Mensagens de RRLP da GNR

Protocolo de Micro SUPL

Novos dispositivos de comunicação móveis equipados com

capacidades de posicionamento também incorporam suportar para o padrão de SUPL dentro de seu Firmware do GPS / AGPS 26. O protocolo padrão de SUPL 98 dita como, dentre outras coisas, dados de assistência de GPS pode ser passados a partir de um servidor de AGPS do SUPL 102 para um 10 dispositivo de AGPS. Como tal, vendedores de dispositivo de comunicação móvel buscando cumprir com o padrão de SUPL precisam implementar um Cliente do SUPL do AGPS 28 dentro do dispositivo. Este Cliente do SUPL do AGPS 28 é montado no topo do Firmware do GPS / AGPS 26 que faz interface com o próprio Conjunto de chip do GPS / AGPS 24.

O Software do Cliente de PGPS 22 inclui pode ser

eficientemente integrado com dispositivos condizentes com o SUPL existente canalizando o Modelo de Navegação Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 108 e dados de RRLP da GNR opcional através deste ambiente de trabalho do SUPL padrão mais propriamente do que através do API 20 proprietário do Firmware do GPS / AGPS do Conjunto de chip do GPS / AGPS 24.

Dentro da Camada de Interface de AGPS do Cliente de PGPS 90 discutida acima, o componente que atende as solicitações de SUPL provenientes do Conjunto de chip do GPS / AGPS 24 & Firmware do GPS / 25 AGPS 26 é chamado o Servidor de micro SUPL do Cliente de PGPS 92 (ver FIG. 8). O protocolo de SUPL padrão 98 explicitamente não suporta a noção de um servidor de AGPS do SUL baseado no dispositivo de dados de assistência de GPS. O protocolo de SUPL padrão 98 somente contempla um servidor de AGPS de SUPL remoto, se localizado dentro da rede de terminais de comunicação móveis doméstica (i.e. um H-SLP) ou na rede de terminais de comunicação móveis visitada (i.e. um V-SLP). Contudo, o Servidor do micro SUPL do Cliente de PGPS 92 no Sistema de PGPS pode aparecer como um servidor de AGPS de SUPL para o Cliente do SUPL do AGPS 28 do Cliente de PGPS se o último é configurado para receber seus dados de assistência de GPS a partir de uma fonte de servidor de AGPS de SUPL "local". Em outras palavras, o Servidor do micro SUPL do Cliente de PGPS 92 pode ser visto como um SLP já que ele pode imitar o conjunto núcleo da funcionalidade de H-SLP / V-SLP. Em todos os casos de uso de SET (e.g., terminal habilitado no SUPL) iniciado as seguintes mensagens são usados para se comunicar com o SET (terminal habilitado no SUPL).

(1) SUPL START

(2) SUPL RESPONSE

(3) SUPL POS INIT

(4) SUPL POS

(5) SUPL END

Por conseguinte, a Camada do Servidor de micro SUPL do Cliente de PGPS 92 suporta um serviço de SUPL localizado limitado. A Camada do Servidor de micro SUPL do Cliente de PGPS 92 implementa os seguintes serviços:

(1) Receber e processar modelo de SUPL START método

(2) Enviar a mensagem de resposta de SUPL;

(3) Receber e processar a mensagem SUPL POS INIT;

(4) Enviar a mensagem SUPL POS;

(5) Enviar a mensagem SUPL END.

(6) Receber e processar a mensagem SUPL END.

Camada de configuração

Cada camada no Software do Cliente de PGPS 22 contém parâmetros de configuração específicos que governam a operação do sistema. A função principal da Camada de Configuração do Cliente de PGPS 88 é para gravar e aplicar esses parâmetros para cada uma das camadas do Software do Cliente de PGPS 22.

(1) Configuração de Camada de Gerenciamento de Serviço

A Camada de Gerenciamento de Serviço do Cliente de PGPS

82 tem uma configuração configurável que determina como freqüentemente os últimos Registro de Dados Fonte do PGPS 30 ou Dados Fonte do PGPS 36 são solicitados a partir do Servidor de PGPS 10.

r

(2) Configuração da Camada de Propagação de Orbita

Vários parâmetros afetam quando a Camada de Propagação de

r

Orbita do Cliente de PGPS 86 vai ser executado e quantos dados de propagação são produzidos. O número de registros de Vetores de Estado de

r

Orbita Prognosticados Pré-Gerado do Cliente de PGPS 106 e Modelo de Navegação Prognosticado Pré-Gerado do Cliente de PGPS 108, é configurável. A duração dos Períodos Prognosticados de Dados Pré-Gerados do Cliente de PGPS é configurável.

Comparação de Transferência de Dados

FIG. 4 mostra diferentes comparações de requisitos de transferência de dados entre este Sistema de PGPS e sistemas de GPS 20 prognosticado convencionais sobre um período semanal típico. Enquanto a degradação de precisão orbital prognosticado tipicamente vai induzir incrementos de erro de precisão de propagação de sinal de 1 - 3 metros por dia para ambos tipos de sistema, o sistema de PGPS presente representa economia de transferência de dados de 73 % à 96 % comparados com 25 sistemas de GPS prognosticado convencionais sobre períodos de tempo de prognósticos similares.

Conseqüentemente, enquanto esta invenção FIG. descrita com referência às modalidades ilustrativas, esta descrição não é pretendida para ser interpretada em um sentido limitado. Várias modificações das modalidades ilustrativas, assim como outras modalidades da invenção, serão aparentes para as pessoas com qualificação na arte quando da referência a esta descrição. É por conseguinte, contemplado que as reivindicações anexas vão cobrir quaisquer de tais modificações ou modalidades que se encaixam dentro do verdadeiro escopo da invenção.

Claims

1. Método de GNSS ou GPS distribuído de propagação e modelagem de órbita, caracterizado pelo fato de compreender: (a) computar parâmetros do modelo de força de satélite; (b) fornecer ditos parâmetros de modelo de força de satélite e uma posição e velocidade inicial do satélite, (c) gerar um Vetor de Estado de Orbita previsto compreendendo uma posição e velocidade do satélite, propagando a posição e velocidade inicial do satélite a um tempo diferente que o tempo das mencionadas posição e velocidade iniciais do satélite, usando mencionados parâmetros de modelo de força de satélite; e (d) fornecer um dispositivo de GPS ou AGPS local com dados de assistência derivados a partir do Vetor de Estado Orbital (OSV) prognosticado sem requerer uma conexão de rede; onde os dados de assistência mencionados são derivados convertendo o Vetor de Estado Orbital (OSV) prognosticado mencionado em um formato de modelo de dados de navegação de satélite em um tempo e em um formato requerido pelo dispositivo de GPS ou AGPS mencionado.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a posição e velocidade inicial do satélite são fornecidas para o Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) como uma mudança para uma posição e velocidade do satélite anteriormente entregue.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a posição e velocidade inicial do satélite são fornecidas para o Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) como uma mudança a partir de um Vetor de Estado Orbital (OSV) prognosticado propagado com base em uma posição e velocidade do satélite anteriormente entregue.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os parâmetros do modelo de força de satélite do GNSS são fornecidos para o Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) como uma mudança para os parâmetros do modelo de força de satélite do GNSS anteriormente entregues.

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a posição e velocidade inicial do satélite e os parâmetros do modelo de força de satélite são fornecidos para um Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) como uma mudança para a posição e velocidade inicial do satélite anteriormente entregue e para os parâmetros do modelo de força de satélite do GNSS anteriormente entregues.

6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a posição e velocidade do satélite e os parâmetros do modelo de força de satélite do GNSS são fornecidos para o Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) em um formato comprimido.

7. Método de GNSS ou GPS distribuído de propagação e modelagem de órbita, caracterizado pelo fato de compreender: (a) computar parâmetros do modelo de força de satélite do GNSS; (b) fornecer uma pluralidade de Vetores de Estado de Órbita (OSV’s) de posição e velocidade do satélite de GNSS (c) gerar um Vetor de Estado de Órbita (OSV) prognosticado compreendendo uma posição e velocidade do satélite, propagando uma posição e velocidade inicial do satélite para um tempo diferente do que o tempo da posição e velocidade inicial do satélite mencionadas mencionada, usando os parâmetros do modelo de força de satélite do GNSS mencionados; e (d) fornecer um dispositivo de GPS ou AGPS local com dados de assistência derivados a partir do Vetor de Estado Orbital (OSV) prognosticado mencionado sem requerer uma conexão de rede em tempo real; onde os dados de assistência mencionados são derivados convertendo o Vetor de Estado Orbital (OSV) prognosticado mencionado em um formato de modelo de dado de navegação de satélite e fornecendo ao mencionado dispositivo de GPS ou AGPS em um tempo e em um formato requerido pelo mencionado dispositivo de GPS ou AGPS.

8. Método de GNSS ou GPS distribuído de propagação e modelagem de órbita caracterizado pelo fato de compreender, (a) computar parâmetros do modelo de força de satélite do GNSS; (b)fomecer uma posição e velocidade inicial do satélite GNSS para um Cliente de GPS (PGPS) prognosticado através de um enlace de comunicações, (c) gerar dentro do Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) mencionado um Vetor de Estado Orbital (OSV) prognosticado compreendendo uma posição e velocidade do satélite, propagando a posição e velocidade inicial do satélite fornecidas pelo Servidor de GPS Prognosticado (PGPS) mencionado para um tempo diferente do que o tempo da posição e velocidade inicial do satélite mencionadas mencionada, usando os parâmetros do modelo de força de satélite do GNSS mencionados fornecidos pelo Servidor de GPS Prognosticado (PGPS) mencionado; e (d) fornecer um dispositivo de GPS ou AGPS local com dados de assistência derivados a partir do Vetor de Estado Orbital (OSV) prognosticado mencionado sem requerer uma conexão de rede em tempo real; onde os dados de assistência mencionados consistem da posição e velocidade do satélite no Vetor de Estado Orbital (OSV) prognosticado mencionado sem converter no formato de modelo de dado de navegação de satélite e fornecido pelo Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) mencionado para o dispositivo de GPS ou AGPS mencionado em um tempo e em um formato requerido pelo dispositivo de GPS ou AGPS mencionado.

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) é integrado em um dispositivo de GPS ou AGPS.

10. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a posição e velocidade inicial do satélite são fornecidas para o Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) como uma mudança para uma posição e velocidade do satélite anteriormente entregue.

11. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a posição e velocidade inicial do satélite são fornecidas para o Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) como uma mudança a partir de um Vetor de Estado Orbital (OSV) prognosticado propagado com base em uma posição e velocidade do satélite anteriormente entregue.

12. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os parâmetros do modelo de força de satélite do GNSS são fornecidos para o Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) como uma mudança para os parâmetros do modelo de força de satélite do GNSS anteriormente entregues.

13. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a posição e velocidade inicial do satélite e os parâmetros do modelo de força de satélite do GNSS são fornecidos para o Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) como uma mudança para uma posição e velocidade inicial do satélite e para os parâmetros do modelo de força de satélite do GNSS da posição e velocidade inicial do satélite e parâmetros do modelo de força de satélite do GNSS anteriormente entregues.

14. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a posição e velocidade do satélite e parâmetros do modelo de força de satélite do GNSS são fornecidas para o Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) em um formato comprimido.

15. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a posição e velocidade do satélite são fornecidas para o Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) em um formato comprimido.

16. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que as mudanças na posição e velocidade do satélite são fornecidas para o Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) em um formato comprimido.

17. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que as mudanças nos parâmetros do modelo de força de satélite do GNSS são fornecidos para o Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) em um formato comprimido.

18. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que as mudanças na posição e velocidade do satélite e parâmetros do modelo de força de satélite do GNSS são fornecidos para o Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) em um formato comprimido.

19. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) está hospedado em um dispositivo de comunicação móvel.

20. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) está hospedado em uma CPU comum com o dispositivo de GPS ou AGPS.

21. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) está hospedado em um dispositivo que não tem um dispositivo de GPS ou AGPS local.

22. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o Servidor de GPS Prognosticado (PGPS) computa parâmetros do modelo de força de satélite do GNSS usando uma grande quantidade de modelos de força de satélite do GNSS, e onde o Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) gera Vetores de Estado Orbital (OSV) prognosticados propagando a posição e velocidade inicial do satélite fornecidas pelo Servidor de GPS Prognosticado (PGPS) usando parâmetros do modelo de força de satélite do GNSS a partir de um ou mais de uns disponíveis dos modelos de força de satélite do GNSS fornecidos pelo Servidor de GPS Prognosticado (PGPS).

23. Método de GNSS ou GPS distribuído de propagação e modelagem de órbita, caracterizado pelo fato de compreender: (a) computar parâmetros do modelo de força de satélite do GNSS usando um Servidor de GPS Prognosticado (PGPS); (b) entregar os parâmetros do modelo de força de satélite do GNSS mencionados e uma grande quantidade de Vetores de Estado Orbital (OSV’s) de posição e velocidade do satélite do GNSS através de um enlace de comunicação; (c) gerar dentro do Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) mencionado um Vetor de Estado Orbital (OSV) prognosticado compreendendo uma posição e velocidade do satélite, propagando a posição e velocidade inicial do satélite fornecidas pelo Servidor de GPS Prognosticado (PGPS) mencionado para um tempo diferente do que o tempo da posição e velocidade inicial do satélite mencionadas mencionada, usando os parâmetros do modelo de força de satélite do GNSS mencionados fornecidos pelo Servidor de GPS Prognosticado (PGPS) mencionado para o Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) mencionado; e (d) fornecer um dispositivo de GPS ou AGPS local com dados de assistência derivados a partir do Vetor de Estado Orbital (OSV) prognosticado mencionado sem requerer uma conexão de rede em tempo real; onde os dados de assistência mencionados consistem da posição e velocidade do satélite no Vetor de Estado Orbital (OSV) prognosticado mencionado sem converter no assim chamado formato de modelo de dados de navegação de satélite e fornecidas pelo Cliente de GPS Prognosticado (PGPS) mencionado para o dispositivo de GPS ou AGPS mencionado em um tempo e em um formato requerido pelo dispositivo de GPS ou AGPS mencionado.