CN101657013B - 用户面定位中的定位方法、系统时间同步方法及终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用户面定位中的定位方法、系统时间同步方法及终端。要解决的技术问题是避免可能导致的SET时间同步慢一个小区信号周期长度的误差。一种用户面定位中的系统时间同步方法，包括：终端向SLP发送无线小区标识信息，终端接收SLP下发的第二SUPL消息，所述第二SUPL消息包括无线小区关联的系统时间信息和SLP提取的系统时间Tlsp，终端基于无线小区关联的系统时间信息，监听无线小区信号，获得当前估计系统时间Tran，终端通过Tran和Tlsp比较，判断Tran是否出现无线小区信号周期长度误差，如果是，将Tran+一个周期T作为当前系统时间，设置为本地时钟时刻。达到了避免可能导致的SET时间同步慢一个小区信号周期长度的误差的效果。

Description

用户面定位中的定位方法、系统时间同步方法及终端

技术领域

本发明涉及通讯领域，尤其涉及用户面定位中的系统时间同步。

背景技术

辅助卫星定位(A-GNSS)中，UE同步GNSS系统时间(reference time)有重要意义，比如，较精确的同步可以减少一颗卫星信号的使用，因为卫星信号按既定时刻表发送，UE可以粗略估计信号到达的延迟，捕获速度变快。

移动网络为了支持对移动终端的定位，都在开发了相应的定位协议，用于定位平台或定位服务器和终端之间进行定位相关操作，如获取终端定位能力、下发定位信号测量所需辅助数据和从终端请求测量结果，这些操作通过控制面完成。控制面定位协议如GSM网络下的RRLP、UMTS网络下的RRC。各种定位协议都支持A-GNSS定位方法，系统时间(reference time)同步方案原理相同，都是下发特定的无线接入网络(RAN)下行信号事件(已经发生)对应的GNSS系统时间给UE，可以是广播或单播方式，UE监听其它下行信号事件完成同步(事件之间有固定的间隔)，特定事件将周期(T)性出现。GNSS系统时间下发的延迟td很小(如半径1km的小区，td＝3.3us)，基本可以忽略。

一个具体的控制面定位流程是：定位业务向GMLC发定位请求后，GMLC向HLR获取被定位用户目前所处的MSC/SGSN地址，然后GLMC向该MSC/SGSN发起定位请求，MSC/SGSN调用无线接入网中的定位网元(包括SMLC、RNC、Node B，LMU等)执行此次定位操作，网络采用合适的定位方法计算出用户经纬度后，返回定位报告，由定位业务对经纬度信息进行处理后以合适的形式(如MMS，WAP PUSH等)返回给用户。

可见，控制面定位方案需要移动网络所有实体的参与，不利于部署和演进，因为增加一个新特性，需要整个网络改造，代价太高。因此出现了一种用户面定位业务系统SUPL，SET通过用户面和定位服务器进行交互完成定位，实质的定位还依赖控制面定位协议(其消息作为SUPL消息的载荷传递)，并且，主要使用定位协议中的A-GNSS定位方法。A-GNSS方法下，SUPL服务器下发卫星定位辅助数据，以加快UE定位过程和提高定位精度，所以SUPL实际是借用了定位协议中卫星辅助数据下发格式和UE测量上报格式定义，特别的，SUPL也继承了控制面定位协议的GNSS系统时间同步方案，即SLP获取SET当前小区特定下行信号事件对应的GNSS系统时间，SET监听当前小区信号，同步GPS系统时间。

SLP(通过SMS或UDP等方式)发送INIT消息启动SUPL会话，携带会话ID的SLP部分、支持的定位方法A-GPS SET assisted/based；

SET建立和SLP的TCP数据连接；

SET发送POS INIT消息启动定位会话，携带会话ID(包括SET和SLP部分)、SET能力(支持的定位协议，定位方法A-GPS SET assisted等)、Location ID(如小区ID，可作为SET的粗略位置信息，用于SLP生成辅助数据(包括和小区信号关联的GPS系统时间信息——即信号事件描述和对应的GPS系统时间)，或者就作为最后的位置结果)和先前收到的INIT消息的hash值(即摘要，用于SLP验证SET收到了其发起的真实的INIT消息)；

SLP决策使用定位方法A-GPS SET assisted，SLP和SET交互POS消息，POS消息封装控制面定位协议消息，完成定位计算。其中SET监听小区信号，完成同步。SLP以END结束SUPL会话。

发明人在实现本发明过程中发现，SUPL借用现有3GPP控制面定位协议的系统时间同步机制，SUPL消息通过用户面传递系统时间信息，消息延迟可能在秒级别，虽然不影响SET时间同步精度，但是可能导致SET时间同步慢一个小区信号周期长度的误差。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供用户面定位中的定位方法、系统时间同步方法及终端，解决避免可能导致的SET时间同步慢一个小区信号周期长度的误差。

本发明实施例提供一种用户面定位中的定位方法，包括：

终端向SLP发送定位会话初始消息，所述定位会话初始消息包含小区标识信息，

终端接收SLP下发的无线小区关联的系统时间信息和SLP提取的系统时间Tslp，

终端基于无线小区关联的系统时间信息，监听无线小区信号，获得当前估计系统时间Tran，

终端通过Tran和Tslp比较，判断Tran是否出现无线小区信号周期长度误差，如果是，将Tran+一个周期T作为当前系统时间，设置为本地时钟时刻，

终端进行定位会话。

本发明实施例还提供一种用户面定位中的系统时间同步方法，包括：

终端向SLP发送小区标识信息，

终端接收SLP下发的第二SUPL消息，所述第二SUPL消息包括无线小区关联的系统时间信息和SLP提取的系统时间Tslp，

终端基于无线小区关联的系统时间信息，监听无线小区信号，获得当前估计系统时间Tran，

终端通过Tran和Tslp比较，判断Tran是否出现无线小区信号周期长度误差，如果是，将Tran+一个周期T作为当前系统时间，设置为本地时钟时刻。

本发明实施例还提供一种终端，包括：

第一发送单元，用于向SLP发送小区标识信息，

第一接收单元，用于接收SLP下发的第二SUPL消息，所述第二SUPL消息包括无线小区关联的系统时间信息和SLP提取的系统时间Tslp，

获取单元，用于基于无线小区关联的系统时间信息，监听无线小区信号，获得当前估计系统时间Tran，

判断单元，用于通过Tran和Tslp比较，判断Tran是否出现无线小区信号周期长度误差，

设置单元，用于在判断单元判断为是时将Tran+一个周期T作为当前系统时间，设置为本地时钟时刻。

本发明实施例通过SLP提取最近的GNSS系统时间，和RAN关联的系统时间信息一同下发给SET，SET用最近GNSS系统时间修正小区信号同步方案的结果达到了避免可能导致的SET时间同步慢一个小区信号周期长度的误差的效果。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的一种用户面定位中的定位方法的方法流程图；

图2为本发明实施例2提供的一种用户面定位中的系统时间同步方法的方法流程图；

图3为本发明实施例3提供的另一种用户面定位中的定位方法的方法流程图；

图4为本发明实施例4提供的另一种用户面定位中的系统时间同步方法的方法流程图；

图5为本发明实施例5提供的一种终端的示意图。

具体实施方式

实施例1

本发明实施例提供一种用户面定位中的定位方法。

图1是SLP发起定位，SET计算位置结果的流程。在步骤D，SLP下发RAN关联的系统时间信息时，也一并下发当前GNSS的系统时间，可以允许一个最大误差Tr，这与T和SUPL消息延迟的最大值Td有关，，满足Tr+Td＜T/2即可。

举例：设T＝40s；Tr＝15s；Td＝3s。Tr+Td＝18＜T/2＝20。

T为无线小区信号周期，如UMTS系统中周期为40.96秒。

则SLP下发的GNSS系统时间Tslp到达SET，可能滞后真实的系统时间为(0～18s)；

SET监听小区信号估计的GNSS系统时间Tran，可能滞后真实的系统时间为0s或者40s；

所以，|Tslp-Tran |＝[0-18s]或者[22-40s]，SET可以判断出Tran是否存在一个周期误差。

101、SLP下发INIT消息启动SUPL会话，A-GALILEO SET assisted、A-GPS SETbased指示SLP支持的具体定位方法。

102、SET建立和SLP的TCP数据连接。

103、SET发送POS init消息启动positioning session(定位会话)，RRLP是SET支持的定位协议，A-GPS SET based指示SET希望使用的具体定位方法。SET也进行相应的辅助数据请求(系统时间、GPS导航模型、电离层模型等)，SET也上报当前GERAN小区的ID信息作为粗略的位置信息，以帮助SLP生成该位置区域适合的辅助数据。

104、SLP则从GERAN获取当前小区关联的GPS系统时间信息(GERAN referencetime)，也获取GPS导航模型、电离层模型、差分修正、捕获辅助、卫星信号完整性和历书等测量和计算所需的辅助数据，通过POS消息一并下发给SET。SLP也提取GPS系统时间Tslp一并下发给SET。

105、SET收到辅助数据后，监听当前GERAN小区信号，得到当前GPS系统时间估计Tran，通过Tran和Tslp比较，识别到Tran同步出现或未出现周期长误差，如果出现误差，将Tran+T作为当前GPS系统时间，然后设置为本地时钟时刻。

106、SET返回辅助数据接收确认给SLP。

107、SLP下发定位测量请求给SET。

108、SET执行测量并计算位置信息(经纬度和海拔信息)返回给SLP。

SLP通过END结束SUPL会话。

实施例2

本发明实施例提供一种用户面定位中的系统时间方法，如图2所示。

201、SLP下发INIT消息启动SUPL会话，A-GALILEO SET assisted、A-GPS SETbased指示SLP支持的具体定位方法。

202、SET建立和SLP的TCP数据连接。

203、SET发送POSinit消息启动positioning session，RRLP是SET支持的定位协议，A-GPS SET based指示SET希望使用的具体定位方法。SET也进行相应的辅助数据请求(系统时间、GPS导航模型、电离层模型等)，SET也上报当前GERAN小区的ID信息作为粗略的位置信息，以帮助SLP生成该位置区域适合的辅助数据。

204、SLP则从GERAN获取当前小区关联的GPS系统时间信息(GERAN referencetime)，也获取GPS导航模型、电离层模型、差分修正、捕获辅助、卫星信号完整性和历书等测量和计算所需的辅助数据，通过POS消息一并下发给SET。SLP也提取GPS系统时间Tslp一并下发给SET。

205、SET收到辅助数据后，监听当前GERAN小区信号，得到当前GPS系统时间估计Tran，通过Tran和Tslp比较，识别到Tran同步出现或未出现周期长误差，如果出现误差，将Tran+T作为当前GPS系统时间，然后设置为本地时钟时刻。

实施例3

本发明实施例提供一种用户面定位中的定位方法，如图3所示。

301、SET建立和SLP的数据连接。

302、SET发送START消息启动SUPL session，RRLP是SET支持的定位协议，定位方法A-GALILEO SET assisted、A-GPS SET assisted指示SET支持SET辅助的定位方法(即SET根据SLP下发的辅助数据进行定位测量，上报测量结果到SLP，SLP进行位置计算)。

303、SLP返回RESPONSE消息接受本次使用RRLP的定位请求，并指示后续使用SET辅助的GPS定位方法。

304、SET发送POS INIT消息启动定位流程，并根据确定的定位方法进行相应的辅助数据请求(系统时间、GPS导航模型、电离层模型等)，SET也上报当前GERAN小区的ID信息作为粗略的位置信息，以帮助SLP生成该位置区域适合的辅助数据。

305、SLP则从GERAN获取当前小区关联的GPS系统时间信息(GERAN referencetime)，也获取GPS导航模型、电离层模型、差分修正、捕获辅助、卫星信号完整性和历书等测量相关的辅助数据，按RRLP协议编码，通过POS消息一并下发给SET。SLP也提取GPS系统时间Tslp一并下发给SET。

306、SET收到辅助数据后，监听当前GERAN小区信号，得到当前GPS系统时间估计Tran，通过Tran和Tslp比较，识别到Tran同步出现或未出现小区信号周期长度误差，如果出现误差，将Tran+T作为当前GPS系统时间，然后设置为本地时钟时刻。

307、SLP请求SET进行定位测量。

308、SET执行测量计算并返回给SLP，包括多普勒频移、信噪比和伪距信息等。SLP进行位置计算，通过END下发位置结果(经纬度和海拔信息)给SET。

实施例4

本发明实施例提供一种用户面定位中的系统时间方法，如图4所示。

401、SET建立和SLP的数据连接。

402、SET发送START消息启动SUPL session，RRLP是SET支持的定位协议，定位方法A-GALILEO SET assisted、A-GPS SET assisted指示SET支持SET辅助的定位方法(即SET根据SLP下发的辅助数据进行定位测量，上报测量结果到SLP，SLP进行位置计算)。

403、SLP返回RESPONSE消息接受本次使用RRLP的定位请求，并指示后续使用SET辅助的GPS定位方法。

404、SET发送POS INIT消息启动定位流程，并根据确定的定位方法进行相应的辅助数据请求(系统时间、GPS导航模型、电离层模型等)，SET也上报当前GERAN小区的ID信息作为粗略的位置信息，以帮助SLP生成该位置区域适合的辅助数据。

405、SLP则从GERAN获取当前小区关联的GPS系统时间信息(GERAN referencetime)，也获取GPS导航模型、电离层模型、差分修正、捕获辅助、卫星信号完整性和历书等测量相关的辅助数据，按RRLP协议编码，通过POS消息一并下发给SET。SLP也提取GPS系统时间Tslp一并下发给SET。

406、SET收到辅助数据后，监听当前GERAN小区信号，得到当前GPS系统时间估计Tran，通过Tran和Tslp比较，识别到Tran同步出现或未出现小区信号周期长度误差，如果出现误差，将Tran+T作为当前GPS系统时间，然后设置为本地时钟时刻。

实施例5

本发明实施例提供一种终端，如图5所示。

一种终端501，包括：

第一发送单元502，用于向SLP发送小区标识信息，

第一接收单元504，用于接收SLP下发的第二SUPL消息，所述第二SUPL消息包括无线小区关联的系统时间信息和SLP提取的系统时间Tslp，

获取单元507，用于基于无线小区关联的系统时间信息，监听无线小区信号，获得当前估计系统时间Tran，

判断单元508，用于通过Tran和Tslp比较，判断Tran是否出现无线小区信号周期长度误差，

设置单元509，用于在判断单元508判断为是时将Tran+一个周期T作为当前系统时间，设置为本地时钟时刻。

上述终端还可以包括：

第二发送单元503，用于向SLP发送第一SUPL消息，所述第一SUPL消息包括辅助数据请求，所述辅助数据请求包括系统时间信息的请求。

上述终端还可以包括：

第三发送单元505，用于返回辅助数据接收确认给SLP。

上述终端还可以包括：

第二接收单元506，用于接收SLP下发的定位测量请求。

上述终端还可以包括：

测量计算单元510，用于测量并记算位置信息。

Claims (11)

1.一种用户面定位中的定位方法，其特征在于，包括：

终端向SLP发送定位会话初始消息，所述定位会话初始消息包含小区标识信息，所述定位会话初始消息包括辅助数据请求，所述辅助数据请求包括系统时间信息的请求；

终端接收SLP下发的无线小区关联的系统时间信息和SLP提取的系统时间Tslp，

终端基于无线小区关联的系统时间信息，监听无线小区信号，获得当前估计系统时间Tran，

终端通过Tran和Tslp比较，判断Tran是否出现无线小区信号周期长度误差，如果是，将Tran加上一个周期T作为当前系统时间，设置为本地时钟时刻，

终端进行定位会话。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅助数据请求还至少包含导航模型、电离层模型、差分修正、捕获辅助、卫星信号完整性和历书的一种。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述终端还接收SLP下发的至少以下一种辅助数据：导航模型、电离层模型、差分修正、捕获辅助、卫星信号完整性和历书。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SLP提取的系统时间Tslp的最大误差为Tr，所述Tr满足Tr加上用户面定位业务系统SUPL消息延迟的最大值Td小于T/2。

5.一种用户面定位中的系统时间同步方法，其特征在于，包括：

终端向SLP发送小区标识信息，

终端接收SLP下发的第二用户面定位业务系统SUPL消息，所述第二 SUPL消息包括无线小区关联的系统时间信息和SLP提取的系统时间Tslp，

终端基于无线小区关联的系统时间信息，监听无线小区信号，获得当前估计系统时间Tran，

终端通过Tran和Tslp比较，判断Tran是否出现无线小区信号周期长度误差，如果是，将Tran加上一个周期T作为当前系统时间，设置为本地时钟时刻；

终端向SLP发送第一SUPL消息，所述第一SUPL消息包括辅助数据请求，所述辅助数据请求包括系统时间信息的请求。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一SUPL消息是POS INIT消息或POS消息、所述第二SUPL消息是POS消息。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述SLP提取的系统时间Tlsp的最大误差为Tr，所述Tr满足Tr加上SUPL消息延迟的最大值Td小于T/2。

8.一种终端，其特征在于，包括：

第一发送单元，用于向SLP发送小区标识信息，

第一接收单元，用于接收SLP下发的第二用户面定位业务系统SUPL消息，所述第二SUPL消息包括无线小区关联的系统时间信息和SLP提取的系统时间Tslp，

获取单元，用于基于无线小区关联的系统时间信息，监听无线小区信号，获得当前估计系统时间Tran，

判断单元，用于通过Tran和Tslp比较，判断Tran是否出现无线小区信号周期长度误差，

设置单元，用于在判断单元判断为是时将Tran加上一个周期T作为当前系统时间，设置为本地时钟时刻；

第二发送单元，用于向SLP发送第一SUPL消息，所述第一SUPL消息包括辅助数据请求，所述辅助数据请求包括系统时间信息的请求。 

9.如权利要求8所述的终端，其特征在于，还包括：

第三发送单元，用于返回辅助数据接收确认给SLP。

10.如权利要求9所述的终端，其特征在于，还包括：

第二接收单元，用于接收SLP下发的定位测量请求。

11.如权利要求10所述的终端，其特征在于，还包括：

测量计算单元，用于测量并计算位置信息。 

Images