CN101094496B - 定位与移动通信的双模终端中保持绝对时间的方法 - Google Patents

定位与移动通信的双模终端中保持绝对时间的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种定位与移动通信的双模终端中保持绝对时间的方法，定位单元初始搜索得到初始绝对时间及移动通信系统对应的帧序号；当定位与移动通信双模终端系统“休眠”结束后，搜索移动通信系统的帧序号，通过计算帧序号前后的时间跨度，得到当前绝对时间。本发明可以随时得到比较精确的绝对时间。

Description

定位与移动通信的双模终端中保持绝对时间的方法
技术领域
本发明涉及一种保持移动终端中的绝对时间的方法，特别是涉及一种定位与移动通信的双模终端中系统绝对时间的获取与保持的实现方法。
背景技术
卫星定位系统GPS/Galileo(全球定位系统/伽利略导航系统)能提供各种导航以及定位服务；各种移动通信系统，如GSM/GPRS(全球移动通信系统/通用分组无线电业务)、TD-SCDMA(时分同步码分多址)等等能提供方便及时的个人通信服务。将两者集成形成一个个人智能终端已成为一种新的技术与市场发展趋势。在这种个人智能终端系统中如何“省电”来延长待机时间成为一个关键问题。从省电的角度考虑，必然周期性采用“休眠”工作方式。这时系统不再进行收发工作，降低系统工作频率，暂停系统精确时钟；但由此产生的问题是无法保证系统时间的精确计量，无法获得当前的绝对时间。而各种定位系统都需要“绝对时间”来与卫星同步，加速搜索过程，减少耗电。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种定位与移动通信的双模终端中保持绝对时间的方法，可以随时得到比较精确的绝对时间。
为解决上述技术问题，本发明定位与移动通信的双模终端中保持绝对时间的方法是采用如下技术方案实现的：所述的双模终端由定位单元与移动通信单元组成；定位单元初始搜索得到初始绝对时间及移动通信系统对应的帧序号；当定位与移动通信双模终端系统“休眠”结束后，搜索移动通信系统的帧序号，通过计算帧序号前后的时间跨度，得到当前绝对时间；
未越小区时当前绝对时间按如下公式计算：
t＝t1+(N2-N1)*T+Tbias
式中：t1为初始绝对时间，N1为与初始绝对时间对应的移动通信系统帧序号，N2为所述双模终端系统“休眠”结束后，搜索到的移动通信系统的帧序号，T为一个信号帧的时间，Tbias是一个定时上的随机延迟；
越小区后当前绝对时间按如下公式计算：
t＝t1+(N3-N1+N2-N4)*T+Toffset
式中：t1为初始绝对时间，N1为与初始绝对时间对应的移动通信系统帧序号，N3为小区切换时刻对应原小区的移动通信系统帧序号，N4为小区切换时刻对应目的小区的移动通信系统帧序号，N2为所述双模终端系统“休眠”结束后，搜索到的移动通信系统的帧序号，T为一个信号帧的时间，Toffset是两个小区的帧定时误差。
本发明利用移动通信系统基站下行的帧定时为定时基准，只需要获取一次初始绝对时间就可以递推一个任意时刻的绝对时间，实现了“系统休眠省电”与“降低搜索功耗”的统一。当所述双模终端处于“休眠”模式时实现递推“绝对时间”，可以随时得到比较精确的绝对时间。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明定位与移动通信的双模终端中保持绝对时间的方法的控制流程图；
图2是两个GSM小区之间的帧定时误差示意图。
具体实施方式
参见图1所示，本发明定位与移动通信的双模终端中保持绝对时间的方法，利用移动通信系统基站下行的帧定时为定时基准，只需要获取一次初始绝对时间就可以递推一个任意时刻的绝对时间。
本发明所述的双模终端由定位单元与移动通信单元组成。
所述初始绝对时间的获取方法是：定位单元通过定位系统获得当前绝对时间并修改所述的双模终端系统时间来保存当前绝对时间t1。同时记录下此时的移动通信系统帧序号N1，在以后的工作中随时记录移动通信系统帧序号。
由于导航服务需要随时接收卫星的广播消息，所以可以及时更新绝对时间。
下面假设所述定位与移动通信的双模终端工作在非导航状态，即定位状态(该状态定位单元按用户的要求，不定期的接收卫星信号)。
当单一小区未进入“休眠”时，所述定位与移动通信的双模终端的工作过程是：定位单元将进入“休眠”状态。这时整个所述的双模终端在移动通信系统的频率上工作。正常状态下，移动通信系统与基站的频率偏差规定要求峰值在±0.2ppm之内(一天峰值偏差大约±17ms)，实际上频率偏差的均值更小，接近±0.025ppm(一天大约偏差±2ms)，而基站的频率可以假设是准确的。按照这样的精度计算时间需要再次定位时就可以直接使用当前系统时间做为绝对时间。
单一小区经历“休眠”状态时，所述定位与移动通信的双模终端的工作流程是：在获取绝对时间后，记录对应的基站发射的移动通信系统帧序号N1，当需要再次定位时，检测该时刻基站发射的移动通信系统序号N2，通过计算前后的时间跨度，可以推导出这时的绝对时间。其计算公式如下：
t＝t1+(N2-N1)*T+Tbias                    (1)
式中：t1为初始绝对时间，N1为与初始绝对时间对应的移动通信系统帧序号，N2为所述终端系统“休眠”结束后，搜索到的移动通信系统的帧序号，T为一个信号帧的时间，Tbias是一个定时上的随机延迟(定位时刻与信号帧时刻的偏差，可以控制定位搜索开始时间为一个帧的整数时间，这样Tbias＝0)。
这样即使所述的定位与移动通信的双模终端曾经在“休眠”时停止时钟，也可以随时得到比较精确的绝对时间。
在一个具体实施例中，假设定位与移动通信的双模终端为GSM/GPS双模终端。当系统上电时，GPS单元初始搜索得到当前绝对时间t1，对应GSM系统TDMA帧序号为N1，修改该GSM/GPS双模终端的系统时间与当前绝对时间t1一致。在这之后没有定位服务请求，GPS单元进入“休眠”。GSM系统的TDMA帧序号以3小时28分52妙760毫秒(2715648)为周期循环计数，一个TDMA帧周期为4.615毫秒，也就是T＝4.615毫秒。当用户要求进行定位时，该GSM/GPS双模终端重新启动GPS单元，GSM单元检测目前的GSM系统的TDMA帧序号得到N2。由公式(1)递推出当前绝对时间为：t＝t1+(N2-N1)*4.615，得到一个毫秒级的精确结果。与缺少绝对时间的盲搜索相比，可以明显减少定位系统的搜索时间，降低系统功耗。
另外如果GSM/GPS双模终端进行越小区切换，两个小区(cell)的GSM系统的TDMA帧序号可能不一致，这时就要分别计算在两个小区中TDMA帧序号。对于越小区切换后帧定时的偏差予以修正。
越小区后当前绝对时间按如下公式计算：
t＝t1+(N3-N1+N2-N4)*T+Toffset            (2)
式中：t1为初始绝对时间，N1为与初始绝对时间对应的移动通信系统帧序号，N3为小区切换时刻对应原小区的移动通信系统帧序号，N4为小区切换时刻对应目的小区的移动通信系统帧序号，N2为所述双模终端系统“休眠”结束后，搜索到的移动通信系统的帧序号，T为一个信号帧的时间，Toffset是两个小区的帧定时误差。如图2所示，Toffset可以由GSM系统的切换定时算法计算得到。

Claims (2)

1.一种定位与移动通信的双模终端中保持绝对时间的方法，所述的双模终端由定位单元与移动通信单元组成；其特征在于：所述定位单元初始搜索得到初始绝对时间及移动通信系统对应的帧序号；当定位与移动通信双模终端系统“休眠”结束后，搜索移动通信系统的帧序号，通过计算帧序号前后的时间跨度，得到当前绝对时间；
未越小区时当前绝对时间按如下公式计算：
t＝t1+(N2-N1)*T+Tbias
式中：t1为初始绝对时间，N1为与初始绝对时间对应的移动通信系统帧序号，N2为所述双模终端系统“休眠”结束后，搜索到的移动通信系统的帧序号，T为一个信号帧的时间，Tbias是一个定时上的随机延迟；
越小区后当前绝对时间按如下公式计算：
t＝t1+(N3-N1+N2-N4)*T+Toffset
式中：t1为初始绝对时间，N1为与初始绝对时间对应的移动通信系统帧序号，N3为小区切换时刻对应原小区的移动通信系统帧序号，N4为小区切换时刻对应目的小区的移动通信系统帧序号，N2为所述双模终端系统“休眠”结束后，搜索到的移动通信系统的帧序号，T为一个信号帧的时间，Toffset是两个小区的帧定时误差。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述初始绝对时间的获取方法是：定位单元通过定位系统获得当前绝对时间并修改所述的双模终端系统时间来保存当前绝对时间。
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