CN104919336A - 处理用于全球定位的辅助数据 - Google Patents

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CN104919336A CN201380070052.XA CN201380070052A CN104919336A CN 104919336 A CN104919336 A CN 104919336A CN 201380070052 A CN201380070052 A CN 201380070052A CN 104919336 A CN104919336 A CN 104919336A
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Abstract

公开了用于确定地理位置的接收装置(30)，其包括应用层程序，其提供了该装置(30)内的其它组件能够与之连接并且使用本地端口与之进行通信的本地数据服务器(38)，该本地数据服务器(38)被配置为连接至位置辅助数据(32)的外部源，接收具有第一预定格式的该数据，并且将具有该第一预定格式的该数据转换为第二预定格式以便在该装置(30)内进行提供。该装置(30)还包括卫星定位接收器(36)和接收器协议模块(34)，接收器协议模块(34)与该接收器(36)相关联并且被配置为响应于请求向该接收器(36)提供位置辅助数据，并且使用该本地端口连接至该本地数据服务器(38)，从该本地数据服务器(38)请求该位置辅助数据，接收具有该第二预定格式的该位置辅助数据，并且将该位置辅助数据转换为适用于该卫星定位接收器(36)的第三预定格式。

Description

处理用于全球定位的辅助数据
技术领域
本发明涉及处理用于全球定位的辅助数据。
背景技术
辅助数据对于诸如全球定位系统(GPS)或全球导航卫星系统(GNSS)接收器之类的卫星定位接收器在启动之后快速地提供定位(location fix)而言是至关重要的。
辅助数据通常由携带基准位置、基准时间、卫星时钟和轨道数据的信息元素(IE)的集合组成。卫星时钟和轨道数据通常共同被称作星历数据(ephemeris data)。星历数据连同移动电话中可用的其它辅助手段(诸如来自蜂窝调制解调器的基准频率)一起将提升并加速所集成的GPS接收器的性能，从而通常能够在5-10秒钟内提供具有5米准确率的首次定位时间(TTFF)。相比而言，不具有任何辅助的GPS接收器甚至在最优信号接收条件下也无法在少于30-40秒的时间内提供首次定位。
辅助数据及其递送机制如今构成了已发布的蜂窝标准的一部分，该部分为GPS和GNSS数据元素提供了行业范围的所接受的格式和方法并且因此使得性能得到改善。这种已发布的标准包括3GPP TS44.031、3GPP TS 25.331、OMA SUPL 1.0，并且在不久的将来，该行业将使用OMA SUPL 2.0、3GPP TS 36.355和OMA LPPe v1.0。
此外，还存在通常由某些制造商或某些基于位置的服务所提供和/或被局限于随它们一起使用的大量专用辅助数据服务和协议。一个例子是诺基亚的A-GNSS协议。这些服务和协议并非必然遵循已发布标准中的格式和协议，而是能够在TTFF和接收器灵敏度方面提供显著的性能改进。由于这样的专用服务目前与接收器的低层功能紧密相连，所以针对专用服务的改变(或者新的专用服务的研发)一般将要求对固件进行驱动层的改变和/或增加。在最差的情况下，接收器的架构可能会阻止新的服务的集成或者在使用新服务的情况下性能出现严重下降。如果接收器的固件或架构中要求进行变化或者新的功能，则这将会使得上市时间出现相当程度的延后。
发明内容
本发明的第一方面提供了一种装置，包括：
本地数据服务器，被配置为连接至位置辅助数据的外部源，接收具有第一预定格式的所述数据，并且将所述数据转换为第二预定格式以便在所述装置内进行提供；
卫星定位接收器；以及
接收器协议模块，与所述接收器相关联并且被配置为：响应于向所述接收器提供位置辅助数据的请求而从所述本地数据服务器请求所述位置辅助数据，接收具有所述第二预定格式的所述位置辅助数据，并且将所述位置辅助数据转换为适用于所述卫星定位接收器的第三预定格式。
就该意义而言，辅助数据包括以下各项中的一项或多项、但是并不局限于以下各项：基准位置、基准时间以及卫星时钟和轨道数据。如随后将要解释的，该本地数据服务器将从外部源接收一个或一些IE并且在本地生成其它辅助数据。例如，本地数据服务器可以从外部源取得轨道模型数据并且在本地产生基准位置以便将所组合的辅助数据提供至接收器协议模块。
该本地数据服务器可以被配置为连接至位置辅助数据的多个不同外部源并且接收位置辅助数据的相应不同集合以便转换为第二预定格式。
该本地数据服务器可以被配置为使用分组交换连接而连接至位置辅助数据的所述外部源或每个外部源。该连接可以是TCP/IP连接。
该本地数据服务器可以被配置为连接至位置辅助数据的所述外部源或每个外部源，以响应于从接收器协议模块接收到的请求而获得该位置辅助数据。
该本地数据服务器可以被配置为通过蜂窝通信网络而连接至位置辅助数据的所述外部源或每个外部源。
该本地数据服务器可以被自动地和定期性地配置为连接至位置辅助数据的所述外部源或每个外部源以获得该位置辅助数据，以便进行存储并在随后的时间点提供至该接收器协议模块。
在接收到位置辅助数据的不同集合的情况下，该本地数据服务器可以被配置为将来自不同集合的数据进行组合以提供位置辅助数据的新的集合以便转换为该第二预定格式。
该本地数据服务器可以被提供为应用层程序。该本地数据服务器可以被配置为使得能够通过通信网络从外部位置进行安装、重新配置和/或更换。
该本地数据服务器可以给出相关联的本地端口地址，该接收器协议模块被配置为与该本地端口地址进行连接以便请求位置辅助数据。该本地端口地址可以是本地IP地址。
该本地数据服务器可以被配置为具有非二进制编码格式的一个或多个信息元素的形式的位置辅助数据并且将该元素转换为二进制编码格式。该非二进制编码格式可以是标记语言格式，例如可扩展标记语言(XML)。该二进制编码格式可以是ASN格式，例如ASN.1。
该本地数据服务器可以被配置为接收符合第一模式的一个或多个信息元素的形式的位置辅助数据并且将一个或多个信息元素转换为第二模式。模式的示例包括但并不局限于比例因子、字长和数据类型。例如，一种模式可以定义“32位整数型(int32)”而其它则为“16位整数型(int16)”，和/或一种模式可以定义“双精度型(double)”而其它则为“浮点型(float)”。
该本地数据服务器可以被配置为使用第一预定义通信协议从位置辅助数据的所述外部源或每个外部源请求并接收位置辅助数据。该第一预定义通信协议可以是用于位置辅助数据的交换的非标准化通信协议。
该接收器协议模块可以被配置为使用不同于该第一通信协议的第二预定义通信协议从本地数据服务器请求并接收位置辅助数据。该第二预定义通信协议可以是用于位置辅助数据的交换的标准化通信协议。例如，该第二预定义通信协议可以符合已发布的3GPP标准之一，诸如3GPP TS 44.031、3GPP TS 25.331或3GPP TS 36.355，或者符合已发布的OMA标准之一，诸如OMA SUPL 1.0或OMA LPPev.1.0。
该接收器协议模块可以被配置为将位置辅助数据转换为低层信号以便通过物理接口传输至卫星定位接收器，上述物理接口例如为UART、I2C或SPI接口。
该本地数据服务器可以被配置为使用第一安全方法或协议与位置辅助数据的所述外部源或每个外部源进行通信并且使用不同的第二安全方法或协议在内部与该接收器协议模块进行通信。
该本地数据服务器可以被进一步配置为在本地生成并不存在于从外部源接收的数据之中的位置辅助数据的集合，以便在所述装置内提供所组合的集合。
本发明的第二方面提供了一种装置，包括：
应用层程序，提供本地数据服务器，所述装置内的其它组件能够与所述本地数据服务器进行连接并且使用本地端口与所述本地数据服务器进行通信，所述本地数据服务器被配置为连接至位置辅助数据的外部源，接收具有第一预定格式的所述数据，并且将具有所述第一预定格式的所述数据转换为第二预定格式以便在所述装置内进行提供；
卫星定位接收器；以及
接收器协议模块，与所述接收器相关联并且被配置为：响应于向所述接收器提供位置辅助数据的请求而使用所述本地端口连接至所述本地数据服务器，从所述本地数据服务器请求所述位置辅助数据，接收具有所述第二预定格式的所述位置辅助数据，并且将所述位置辅助数据转换为适用于所述卫星定位接收器的第三预定格式。
本发明的第三方面提供了一种方法，包括在数据处理装置中：
(i)连接至位置辅助数据的外部源，接收具有第一预定格式的所述数据，并且将所述数据转换为第二预定格式；以及
(ii)响应于针对位置辅助数据的请求，从所述本地数据服务器请求和接收具有所述第二预定格式的位置辅助数据，将所述位置辅助数据转换为适用于卫星定位接收器的第三预定格式，并且将经转换的位置辅助数据提供至卫星定位接收器。
(i)可以进一步包括连接至位置辅助数据的多个不同外部源并且接收位置辅助数据的相应不同集合以便转换为第二预定格式。
(i)可以使用TCP/IP连接来执行。
(i)可以通过蜂窝通信网络来执行。
(i)可以自动地且周期性地执行以获得该位置辅助数据以便在随后的时间点在(ii)中使用。
(i)可以进一步包括对来自位置辅助数据的不同集合的数据进行组合以提供位置辅助数据的新的集合，以便转换为第二预定格式。
(i)可以由提供本地数据服务器的应用层程序来执行。
该方法可以进一步包括通过通信网络从外部位置对该本地数据服务器进行递送、安装、重新配置和/或更换。
(ii)可以包括经由例如本地IP地址的本地端口地址请求并接收位置辅助数据。
(i)可以包括接收具有非二进制编码格式的一个或多个信息元素的形式的所述位置辅助数据并且将所述元素转换为二进制编码格式。
该非二进制编码格式可以是标记语言格式，例如XML。
该二进制编码格式可以是ASN格式，例如ASN.1。
(i)可以包括接收符合第一模式的一个或多个信息元素的形式的位置辅助数据并且将所述一个或多个信息元素转换为第二模式。
(i)可以包括使用第一预定义通信协议从位置辅助数据的所述外部源或每个外部源请求并接收位置辅助数据。
该第一预定义通信协议可以是用于位置辅助数据的交换的非标准化通信协议。
(ii)可以包括使用不同于该第一通信协议的第二预定义通信协议从本地数据服务器请求并接收位置辅助数据。
该第二预定义通信协议可以是用于位置辅助数据的交换的标准化通信协议。
该第二预定义通信协议可以符合已发布的3GPP标准之一，诸如3GPP TS 44.031、3GPP TS 25.331或3GPP TS 36.355。
该第二预定义通信协议可以符合已发布的OMA标准之一，诸如OMA SUPL 1.0或OMA LPPe v.1.0。
(ii)可以包括将位置辅助数据转换为低层信号，以便通过物理接口传输至卫星定位接收器，上述物理接口例如为UART、I2C或SPI接口。
数据的接收或提供在步骤(i)中可以使用第一安全方法或协议来执行，并且在步骤(ii)中可以使用不同的第二安全方法或协议来执行。
步骤(i)可以进一步包括在本地数据服务器本地生成并不存在于从所述外部源接收的数据之中的位置辅助数据的集合，并且步骤(ii)可以进一步包括从本地数据服务器接收所组合的集合。
本发明的第四方面提供了一种包括指令的计算机程序，当被计算机装置所执行时，该指令对该计算机装置进行控制以执行以上所限定的方法。
本发明的第五方面提供了一种非瞬态计算机可读存储介质，其具有存储于其上的计算机可读代码，当被计算装置执行时，该计算机可读代码使得该计算装置执行一种方法，该方法包括：
(i)连接至位置辅助数据的外部源，接收具有第一预定格式的该数据，并且将该数据转换为第二预定格式；以及
(ii)响应于针对位置辅助数据的请求，从该本地数据服务器请求和接收具有该第二预定格式的位置辅助数据，将该位置辅助数据转换为适用于卫星定位接收器的第三预定格式，并且将经转换的位置辅助数据提供至卫星定位接收器。
本发明的第六方面提供了一种装置，该装置具有至少一个处理器和具有存储于其上的计算机可读代码的至少一个存储器，该计算机可读代码在被执行时对该至少一个处理器进行控制以：
连接至位置辅助数据的外部源，接收具有第一预定格式的所述数据，并且将所述数据转换为第二预定格式；以及响应于针对位置辅助数据的请求，从所述本地数据服务器请求和接收具有所述第二预定格式的位置辅助数据，将所述位置辅助数据转换为适用于卫星定位接收器的第三预定格式，并且将经转换的位置辅助数据提供至卫星定位接收器。
附图说明
现在将参考附图通过非限制性示例对本发明进行描述，其中：
图1是卫星定位系统；
图2是概括示出用于向接收器提供辅助数据的现有技术的系统的框图；
图3是概括示出用于向接收器提供辅助数据的第一实施例的系统的框图；
图4是示出用于向接收器提供辅助数据的第二实施例的系统的框图；
图5是指示图4所示的接收器中的某些功能模块的示意图；
图6是指示图4和5中所示的接收器内的本地服务器的功能子模块的示意图；以及
图7是图示在图4至6的接收器内所进行的过程的流程图。
具体实施方式
图1概括示出了对于理解本发明的实施例有用的卫星定位系统1。系统1包括绕地球运行的卫星2、4、6的星座，一个或多个接收器10、以及服务器12形式的辅助数据的源。
系统1可以是全球或地区无线电导航卫星系统，诸如全球定位系统(GPS)、GLONASS、GALILEO、COMPASS、SBAS(基于卫星的增强系统)、QZSS(准天顶卫星系统，日本)、IRNSS(印度地区导航卫星系统，印度)或其它卫星系统。这些系统中的每一种都具有单独的卫星星座，其中每个卫星具有管理轨道。用于维护或轨道校正的调节经常以个体卫星为基础来执行，但是是由星座所有方或管理方按照需要来执行的。
如上文中所讨论的，为了在接收器10处实现快速TTFF，使用从卫星2、4、6接收的信息在服务器12处生成辅助数据。该辅助数据在被接收器10请求时通过数据网络14传送至该接收器。该辅助数据通常为携带有基准位置、基准时间以及星历数据——即卫星时钟和轨道数据——的信息元素(IE)的形式。为了便于解释，辅助数据IE随后将简单地被称作IE。
图2是示出用于使用标准化协议来交换IE的现有技术的系统的示意图。接收器20被配置为例如在其上运行的导航应用被开启时使用TCP/IP，通过诸如GPRS、3G或4G网络之类的蜂窝通信网络从服务器22请求并接收IE。该IE的格式以及它们通过其进行交换的协议将符合已发布的标准，已发布的标准在这种情况下是SUPL1.0A-GPS(SUPL 1.0)。
在接收器20处，提供了SUPL协议模块24和GPS/GNSS接收器模块26。接收器模块26包括GPS接收器天线、芯片组和固件。SUPL协议模块24通常嵌入在接收器的操作系统(OS)之中并且提供了应用程序编程接口(API)，其能够通过该API使用物理接口与接收器模块传输作为低层信号的数据，上述物理接口诸如UART、I2C或SPI。该SUPL协议模块24被配置为使用SUPL标准将从服务器22接收的IE转换为注入接收器模块26所需的低层信号。在实践中，模块24、26通常都由相同的供应商提供。
图3是示出根据本发明第一实施例的用于接收辅助数据IE的系统的示意图。类似于图2，存在接收器30以及用于生成并向接收器传送IE的服务器32。然而，在这种情况下，服务器32与生成并提供专用辅助数据服务的供应商A相关联，该专用辅助数据服务包括使用专用格式和/或通信协议对IE进行传播，其各个方面与标准化的SUPL1.0有所不同。作为示例的专用格式是诺基亚的A-GNSS协议。其它包括高通公司的gpsOneXTRA和Rx网络公司的PGPS服务。
SUPL协议模块34和GPS/GNSS接收器模块36被提供于接收器30之内；这些可以与参考图2所描述的那些相同并且因此适用于使用标准化协议请求和接收IE。然而，除此之外，在图3的实施例中还提供了本地SUPL服务器和专用协议模块38(此后简称为“本地服务器”)，其优选地是能够在不对OS中的硬件、固件或SUPL协议模块34进行任何改变(除了端口地址的微小变化之外)的情况下进行上传、安装和更新的应用层程序。本地服务器38被配置为使用专用协议从供应商A的服务器32请求IE，以专用格式接收IE并且将该IE转换为例如适用于SUPL 1.0标准的不同格式。
SUPL协议模块34通过简单软件修改而被配置为经由本地IP端口或URL地址与本地服务器38进行通信，而不是像图2中的情形那样与辅助数据的外部源进行通信。SUPL协议模块34以正常方式使用SUPL 1.0协议来接收SUPL 1.0格式的IE以便传输至接收器模块36。
有利地，趋向于在其固件和/或API设置方面彼此紧密关联的SUPL协议和接收器模块34、36并不需要被修改以迎合新的专用协议和/或数据格式。通过提供位于SUPL协议模块34和IE的外部源32之间的本地服务器38，新的协议和格式能够被容易地实施而无需进行架构改变、固件改变和/或实施这样的改变时所涉及的大量测试。所需要的所有改变仅在于OS中的SUPL协议模块34的端口设置，而使得其连接至本地服务器38而不是外部服务器。
在其它实施例中，接收器30被配置为从辅助数据的多个不同外部源(服务器)请求IE。这些可以包括专用导航服务的多个供应商和/或不同的专用和标准化服务的组合。接收器30可以使用本地服务器38而被配置为将从不同源接收到的数据进行组合以创建符合例如SUPL 1.0的标准化协议和/或格式的IE。
虽然SUPL 1.0已经作为在本地服务器38和标准化协议模块34之间使用的示例性标准化格式和协议被给出，但是将要意识到的是，根据后续的协议和接收器级34、36所使用的标准，也能够在本地服务器38中提供包括前言中所列出的那些在内的其它标准化格式和协议。
现在将参考作为系统100的框图的图4对更为详细的第二实施例进行描述。系统100包括收集、创建、分发和使用辅助数据的能力。
系统100包括卫星系统104。如以上参考图1所描述的，卫星系统104可以是任意类型的卫星系统。
卫星系统104经由卫星链路提供导航数据(星历数据、年历数据、电离层模型、UTC模型)或其它卫星定位数据。该导航数据可以与卫星系统104单独创建的星历扩展数据文件进行组合，并且被用来提升无线接收设备130的性能，无线接收设备130也可以被称作接收器。在一些实施例中，该星历扩展数据文件也可以如此被用于定位目的，完全替代广播星历，例如在接收器由于信号状况不佳而无法从卫星接收到导航数据的情况下。
以下公开内容使用GPS作为说明性系统，但是本领域技术人员将会理解如何结合其它卫星定位系统及其星座来实践本发明。
GPS跟踪站点的网络102被用来从绕轨道运行的GPS卫星104收集数据，其中包括与接收器的性能提升相关的所有必要IE，诸如星历数据IE。网络102可以包括若干个地理上分离的跟踪站点，其中每一个都从星座中的多个卫星收集卫星数据和测量。
服务器108连接至网络102。服务器108使用专用数据格式和/或方法收集并处理网络102所提供的数据和测量。
卫星测量可以包括针对每个所支持的信号和频率的码相位测量、载波相位测量和多普勒测量。卫星数据可以包括星历数据(时钟和轨道二者)、年历数据、电离层模型、UTC模型、卫星健康信息、电离层和/或对流层的地区模型、原始导航数据广播，以及与卫星信号、有效载荷或服务的完整性有关的数据。在一些实施例中，卫星测量和数据从L1和L2频率而且从GPS卫星104在其上进行传送的所有相关信号(例如，L1CA、L1C、L2C)获得。可替换实施例可以仅使用这些频率之一，和/或其它卫星系统或者GPS系统的未来版本所使用的其它频率。
服务器108包括多个组件，包括处理器110和存储器112。处理器110被双向连接至存储器112。存储器112可以是非易失性存储器，诸如只读存储器(ROM)、硬盘驱动器(HDD)或固态驱动器(SSD)。除其它之外，存储器112存储操作系统122、专用编码模块124、辅助数据计算软件126，以及其中存储例如星历数据的数据集合的辅助数据IE数据库128。服务器108包括用于与网络118进行通信的接口116。接口116可以是RF接口、另一无线接口或有线接口。网络118可以是分组网络，诸如互联网、局域网或电话网。随机访问存储器(RAM)120形式的易失性存储被连接至处理器110。RAM 120被处理器120用于在执行存储器112中所存储的软件时对数据进行临时存储。操作系统122包含代码，当被处理器110结合RAM 120所执行时，该代码对服务器108的每个硬件组件的操作进行控制。
辅助数据计算模块126被配置为在有必要的情况下收集并计算辅助数据，例如通过使用物理数据来生成针对7天或14天甚至更长时间的星历扩展文件。专用编码模块124被配置为将该IE编码为专用格式，该格式将指定辅助数据的具体模式(schema)以及文件格式，例如诸如XML的标记格式。该模块124还指定可以使用接口114而通过其对专用IE进行传输的专用协议。这例如可以包括数据速率的规范。
专用格式的IE被存储在IE数据库128中，以便通过接口114进行传播并且在被存储器112中的控制软件指令时依据该指令进行更新和/或替换。
系统100还包括接收器130。接收器130可以是移动电话、手持导航系统、数字相机，或者诸如车辆安全系统的嵌入式导航系统。GPS信号利用GPS解码器/接收器148进行解码。接收器130能够通过其GPS天线132和GPS解码器/接收器148从卫星系统104接收实时遥测、星历数据和年历数据。接收器130还能够经由其RF接口或所提供的通信端口、通过网络118向例如嵌入式系统134中的接收器发送服务器请求，并且接收存储在服务器108的IE数据库128中的诸如星历扩展文件之类的辅助数据IE。
接收器130包括显示器136、处理器138和存储器140。处理器138连接至RAM 142形式的易失性存储器。处理器138双向连接至存储器140。除其它之外，存储器140中还存储了操作系统142、软件144、卫星获取/跟踪软件146(例如，GPS导航系统)以及从服务器108所接收的辅助数据IE 150。操作系统142包含代码，当被处理器138结合RAM 142所执行时，该代码对接收器130的每个硬件组件的操作进行控制。
GPS解码器/接收器148包括硬件芯片组以及用于从卫星104接收GPS信号并且计算位置的相关联固件/软件，上述计算可以包括辅助数据IE的使用。
与GPS解码器/接收器148相关联的SUPL 1.0协议模块被集成到OS 142中并且使用低层信号通过物理接口与该解码器/接收器进行通信。
软件144包括应用层程序，该应用层程序是本地SUPL服务器和专用协议模块(此后简称为“本地SUPL服务器”)。
图5是示出接收器130中在从外部服务器108请求并接收IE时所涉及到的各种模块的逻辑配置的框图。GPS解码器/接收器148包括基于使用SUPL 1.0协议198向服务器作出的请求而例如使用UART、I2C或SPI、通过物理端口交换IE的硬件和固件。在这种情况下，该“服务器”并不是外部服务器而是本地SUPL服务器200，本地SUPL服务器200被存储在存储器140上并且具有例如127.0.0.1(本地主机)的本地端口地址。嵌入在OS 142中的SUPL协议模块198被配置为连接至该本地端口地址并且随后作出请求，并且使用SUPL 1.0协议和数据格式通过TCP/IP链路接收数据。
参考图6，本地SUPL服务器200包括以上所提到的本地端口202，其专用于SUPL转换模块204和控制模块206。控制模块206包括用于控制数据传输的软件以及从其请求并接收IE的外部服务器的地址，该外部服务器例如为服务器108和/或其它专用服务器。SUPL转换模块204的专用端口202将从服务器108接收的数据转换或映射为SUPL1.0格式并且使用SUPL 1.0协议将其传输至SUPL协议模块198。类似地，从处于SUPL 1.0标准的SUPL协议模块198作出的针对IE的请求被解释并转换为专用格式。
为了给出一个示例，服务器108可以使用诺基亚的A-GNSS协议生成包括扩展星历IE在内的辅助数据IE。这生成遵循与SUPL 1.0所使用的严格定义有所不同的特定方案(例如，具有所定义的比例因子、字长和数据类型)的XML文件。
参考图7，其示出了SUPL协议模块198和本地SUPL服务器200之间的处理步骤的典型顺序，该处理当在SUPL协议模块198接收或发起定位请求时在步骤7.1和7.2开始。在步骤7.3，SUPL协议模块198进行连接并且使用SUPL 1.0向本地SUPL服务器200输送针对IE的请求。
在步骤7.4，本地SUPL服务器200(如果还没有在本地存储所要求的IE)建立到诺基亚A-GNSS服务器108的地址的远程TCP/IP连接。在步骤7.5，本地SUPL服务器200使用其专用协议从诺基亚服务器108请求IE，并且在步骤7.6接收符合诺基亚的模式的IE。在步骤7.7，本地SUPL服务器200将该IE转换为SUPL 1.0格式，并且在步骤7.8，所转换的IE使用SUPL 1.0而被传输至SUPL协议模块198。
在步骤7.9，SUPL协议模块198接收SUPL 1.0格式的IE。在步骤7.10，该IE作为低层信号而被解码并被映射至GPS接收器的API和固件。在步骤7.11，该信号经由其API而被传输至GPS接收器并且因此能够确定位置。
以上示例中的IE的典型格式转换如下：
在外部服务器108处，该IE以XML进行编码。当在本地SUPL服务器200处被接收时，XML被解码并被封装为二进制格式，例如ASN.1，这是SUPL 1.0所使用的格式。在SUPL协议模块198处，二进制ASN.1被解码并且被转换和/或被映射至特定接收器的芯片组的API和固件。所产生的信号通过物理UART/I2C/SPI接口进行传输。
注意，格式之间的文件大小存在差异；即使内容保持相同，在本地SUPL服务器200处接收的XML IE通常也会比被提供至SUPL协议模块198的转换版本更大。二进制版本与非二进制版本相比极为紧凑，这意味着紧凑的标准化IE被存储在SUPL服务器200中以便在需要时由SUPL协议模块198使用。
也可以进行信号和数据转换的逆过程。
连同格式变化一起，也可以应用其它模式变化。这些可能涉及到字长、比例因子、辅助数据的寿命等。
图7中所描述的步骤涉及SUPL协议模块198发起针对IE的请求的情形。然而，步骤7.4-7.7能够不时地独立于SUPL协议模块198来执行，例如自动地和定期性地被执行，以获得更新的IE，以便在需要定位时立即被接收器108所使用。这样的IE可以是星历扩展文件，其能够在需要新的自动更新之前持续多达7天或14天。
另外，如之前所指出的，来自SUPL协议模块198的特定请求所要求的IE可能已经存在于本地SUPL服务器200之中，此时就不需要外部连接。
虽然SUPL 1.0已经作为在本地(SUPL)服务器200和(SUPL)协议模块34之间所使用的示例性标准化格式和协议被给出，但是将要意识到的是，能够提供上文中所列出的那些的其它格式和协议，包括但并不局限于3GPP TS 44.031、3GPP TS 25.331、OMA SUPL 1.0、OMA SUPL 2.0、3GPP TS 36.355和OMA LPPe v1.0。
在以上实施例中，外部服务器和接收器32、108以及接收器30、130的本地服务器38、200之间进行交换的辅助数据IE可以包括以下的任意或全部：
导航模型。该IE包含用于定位和信号获取过程的卫星轨道和时钟模型参数。该数据也被称作星历数据。也可以提供针对该数据的扩展，例如7或14天甚至更长的扩展。
基准时间。该IE包含用于定位和信号获取过程的基准GPS(或GNSS)时间，为了最佳的可能时间准确性，其可以最优地关联至蜂窝系统时间。在后者的情况下，该基准时间可以被直接用于灵敏度改善，这可能将以3-6dB来改善信号获取。
基准位置。该IE包含接收器的估计位置，其可以被在定位和/或还在信号获取中被用作初始位置，这能够提高弱信号条件下的灵敏度。该基准位置例如可以根据服务蜂窝小区塔台的标识(小区ID)或者根据附近WLAN接入点的标识(通常为MAC地址)来确定。
在一些实施例中，本地服务器可以仅从外部服务器接收这些IE之一或者其子集，并且在本地生成一个或多个其它IE以便使用标准化协议进行发送。例如，本地数据服务器能够从外部源取得轨道模型数据并且在本地产生基准位置以便在内部提供组合数据。
以上实施例中的本地服务器38、200能够支持以下从专用IE格式和协议向标准化IE的任意或全部转换。该列举是示例性的而并非是穷举的。
用于GPS、GLONASS或伽利略定位系统的星历数据。以7/14天(或更长)延长的星历IE可以被映射至标准化导航模型IE，例如3GPPTS 44.031v8.0及更高版本。
基准位置。专用小区ID和WiFi定位服务能够被映射为标准化基准位置IE。如果设备具有蜂窝塔台或WiFi接入点位置的本地数据库，则也可能使用在接收器设备本地产生的位置数据。
基准时间。例如NTP服务的专用时间服务可以被转换为标准化基准时间IE。这使得可能为GPS/GNSS接收器模块提供非常精确的时间辅助。还可能使用位于接收器设备中的资源来保持准确的时间并且将此用作时间辅助的源。
差分校正。用于电离层的专用服务和数据能够被转换为标准化差分GPS(DGPS)或DGNSS校正。这使得可能将定位准确性区域性地提高至亚米级。而且，来自SBAS的电离层模型和服务能够在本地服务器中被转换为SUPL格式。
星历扩展。专用星历扩展服务能够被映射为标准化星历数据信息元素。这使得可能减少到服务器的连接并且使得接收器例如在漫游的情况下自主地进行工作。
虽然上文中假设了本地服务器38、200处于接收器的软件栈的应用层，但是其也能够在更低层中实施。使得其处于应用层中在无线安装和/或升级的能力方面提供了特定的技术优势。
以上实施例所提供的技术优势包括：
-对支持已知标准的任何接收器设备进行安装、升级和修改的能力，而无需修改该设备的架构或固件；
-支持一种或多种专用A-GPS/A-GNSS服务或源的能力，包括用于长期星历数据的服务，用于定位的服务(小区ID、增强小区ID、Wifi等)，以及诸如差分GPS/GNSS之类的用于A-GPS/A-GNSS准确性提升的服务。
-如果本地服务器38、200在应用层被安装和执行，则版本控制是直接明了的。
-架构方面灵活的模块性，这是因为本地服务器38、200能够与协议和接收器模块处于不同层。
-针对IE的专用格式和协议的使用允许在灵敏度和TTFF方面较标准化方法有所改善，以及例如在漫游时由于更短的TTFF以及数据连接的最小化使用而带来的诸如节能之类的其它可能效果。例如，长期星历服务允许辅助数据在设备内生成，从而由于能够在本地对请求进行服务而无需建立到外部服务器的数据连接。
-可能利用高层软件升级，即仅针对本地服务器38、200的更新，对传统接收器进行升级。并不需要对低层硬件或固件进行改动，而这通常是非常难以执行的。
有关安全性，外部服务器32、108与本地SUPL服务器38、200以及本地SUPL服务器与协议模块34之间的接口(以及实际上处于内部的任意其它通信接口)能够使用不同的安全级别、协议或方法。例如，本地SUPL服务器38、200与外部服务器32、108之间的连接能够使用安全壳(SSH)类型的安全性，而传输层安全性(TLS)安全连接则能够由本地SUPL服务器38、200用来连接至协议模块34以及任意其它内部接口。可替换地，操作系统层所隐藏/限制的API的使用能够在内部被用作可替换的安全性手段。这样的一种优势在于专用协议能够提供别SUPL更好的安全性以及认证。这能够降低设备从服务器接收到错误或欺诈辅助数据的风险。
概言之，通过在设备中提供被配置为在专用方法或服务与标准化方法或服务——它们的多个方面将有所不同——之间进行转换(在IE格式和/或通信协议方面)的本地服务器模块，可以利用现有和新的接收器设备实施现有和新的专用辅助数据访问。现有接收器及其相关联的协议模块需要最小化的改变，上述改变仅在于改变协议模块在需要辅助数据时针对其进行连接的地址(或URL)
将要意识到的是，以上所描述的实施例仅是说明性的而并非对本发明的范围加以限制。通过阅读本申请，其它的变化和修改对于本领域技术人员将是显而易见的。
此外，本申请的公开内容应当被理解为包括在这里明确或银行公开的特征或者其一般形式的任意新颖特征或任意新颖特征组合，并且在本申请或者从其所得出的任何申请的审理期间，可以形成新的权利要求以覆盖任何这样的特征和/或这样的特征的组合。

Claims (49)

1.一种装置，包括：
本地数据服务器，被配置为连接至位置辅助数据的外部源，接收具有第一预定格式的所述数据，并且将所述数据转换为第二预定格式以便在所述装置内进行提供；
卫星定位接收器；以及
接收器协议模块，与所述接收器相关联并且被配置为：响应于向所述接收器提供位置辅助数据的请求而从所述本地数据服务器请求所述位置辅助数据，接收具有所述第二预定格式的所述位置辅助数据，并且将所述位置辅助数据转换为适用于所述卫星定位接收器的第三预定格式。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述本地数据服务器被配置为连接至位置辅助数据的多个不同外部源并且接收位置辅助数据的相应不同集合以便转换为所述第二预定格式。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其中所述本地数据服务器被配置为使用分组交换连接而连接至位置辅助数据的所述外部源或者位置辅助数据的每个外部源，所述分组交换连接例如是TCP/IP。
4.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中所述本地数据服务器被配置为通过蜂窝通信网络而连接至位置辅助数据的所述外部源或者位置辅助数据的每个外部源。
5.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中所述本地数据服务器被配置为连接至位置辅助数据的所述外部源或者位置辅助数据的每个外部源，以响应于从所述接收器协议模块接收的请求而获得所述位置辅助数据。
6.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中所述本地数据服务器被自动地和定期性地配置为连接至位置辅助数据的所述外部源或者位置辅助数据的每个外部源以获得所述位置辅助数据，以便进行存储并在随后的时间点提供至所述接收器协议模块。
7.根据权利要求2或者从属于权利要求2的任意权利要求所述的装置，其中所述本地数据服务器被配置为将来自位置辅助数据的所述不同集合的数据进行组合，以提供位置辅助数据的新的集合以便转换为所述第二预定格式。
8.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中所述本地数据服务器被提供为应用层程序。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述本地数据服务器被配置为使得能够通过通信网络从外部位置进行重新配置或更换。
10.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中所述本地数据服务器具有相关联的本地端口地址，所述接收器协议模块被配置为连接至所述本地端口地址以便请求位置辅助数据。
11.根据权利要求109所述的装置，其中所述本地端口地址是本地IP地址。
12.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中所述本地数据服务器被配置为接收具有非二进制编码格式的一个或多个信息元素的形式的所述位置辅助数据并且将所述元素转换为二进制编码格式。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述非二进制编码格式是标记语言格式，例如XML。
14.根据权利要求12或权利要求13所述的装置，其中所述二进制编码格式是ASN格式，例如ASN.1。
15.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中所述本地数据服务器被配置为接收符合第一模式的一个或多个信息元素的形式的位置辅助数据并且将所述一个或多个信息元素转换为第二模式。
16.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中所述本地数据服务器被配置为使用第一预定义通信协议从位置辅助数据的所述外部源或者位置辅助数据的每个外部源请求和接收位置辅助数据。
17.根据权利要求16所述的装置，其中所述第一预定义通信协议是用于位置辅助数据的交换的非标准化通信协议。
18.根据权利要求16或权利要求17所述的装置，其中所述接收器协议模块被配置为使用不同于所述第一通信协议的第二预定义通信协议从所述本地数据服务器请求和接收位置辅助数据。
19.根据权利要求18所述的装置，其中所述第二预定义通信协议是用于位置辅助数据的交换的标准化通信协议。
20.根据权利要求19所述的装置，其中所述第二预定义通信协议符合已发布的3GPP标准之一，所述3GPP标准例如为3GPP TS44.031、3GPP TS 25.331或3GPP TS 36.355，或者其中所述第二预定义通信协议符合已发布的OMA标准之一，所述OMA标准例如为OMA SUPL 1.0或OMA LPPe v.1.0。
21.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中所述接收器协议模块被配置为将所述位置辅助数据转换为低层信号，以便通过物理接口向所述卫星定位接收器传输，所述物理接口例如为UART、I2C或SPI接口。
22.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中所述本地数据服务器被配置为使用第一安全方法或协议与位置辅助数据的所述外部源或者位置辅助数据的每个外部源进行通信，并且使用不同的第二安全方法或协议在内部与所述接收器协议模块进行通信。
23.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中所述本地数据服务器被进一步配置为在本地生成并不存在于从所述外部源接收的数据之中的位置辅助数据的集合，以便在所述装置内提供所组合的集合。
24.一种装置，包括：
应用层程序，提供本地数据服务器，所述装置内的其它组件能够与所述本地数据服务器进行连接并且使用本地端口与所述本地数据服务器进行通信，所述本地数据服务器被配置为连接至位置辅助数据的外部源，接收具有第一预定格式的所述数据，并且将所述数据转换为第二预定格式以便使用所述本地端口在所述装置内进行提供；
卫星定位接收器；以及
接收器协议模块，与所述接收器相关联并且被配置为：响应于向所述接收器提供位置辅助数据的请求而使用所述本地端口连接至所述本地数据服务器，从所述本地数据服务器请求所述位置辅助数据，接收具有所述第二预定格式的所述位置辅助数据，并且将所述位置辅助数据转换为适用于所述卫星定位接收器的第三预定格式。
25.一种方法，包括在数据处理装置中：
(i)连接至位置辅助数据的外部源，接收具有第一预定格式的所述数据，并且将所述数据转换为第二预定格式；以及
(ii)响应于针对位置辅助数据的请求，从所述本地数据服务器请求和接收具有所述第二预定格式的位置辅助数据，将所述位置辅助数据转换为适用于卫星定位接收器的第三预定格式，并且将经转换的位置辅助数据提供至卫星定位接收器。
26.根据权利要求25所述的方法，其中(i)进一步包括连接至位置辅助数据的多个不同外部源并且接收位置辅助数据的相应不同集合以便转换为所述第二预定格式。
27.根据权利要求25或权利要求26所述的方法，其中(i)使用TCP/IP连接来执行。
28.根据权利要求25至27中任一项所述的方法，其中(i)通过蜂窝通信网络来执行。
29.根据权利要求25至28中任一项所述的方法，其中(i)自动地且周期性地执行以获得所述位置辅助数据，以便在随后的时间点在(ii)中使用。
30.根据权利要求26或者从属于权利要求26的任意权利要求所述的方法，其中(i)进一步包括对来自位置辅助数据的所述不同集合的数据进行组合以提供位置辅助数据的新的集合，以便转换为所述第二预定格式。
31.根据权利要求25至30中任一项所述的方法，其中(i)由提供本地数据服务器的应用层程序来执行。
32.根据权利要求31所述的方法，进一步包括通过通信网络从外部位置对所述本地数据服务器进行递送、安装、重新配置和/或更换。
33.根据权利要求25至32中任一项所述的方法，其中(ii)包括经由例如本地IP地址的预定的本地端口地址来请求和接收所述位置辅助数据。
34.根据权利要求25至33中任一项所述的方法，其中(i)包括接收具有非二进制编码格式的一个或多个信息元素的形式的所述位置辅助数据并且将所述元素转换为二进制编码格式。
35.根据权利要求34所述的方法，其中所述非二进制编码格式是标记语言格式，例如XML。
36.根据权利要求34或权利要求35所述的方法，其中所述二进制编码格式是ASN格式，例如ASN.1。
37.根据权利要求25至36中任一项所述的方法，其中(i)包括接收符合第一模式的一个或多个信息元素的形式的所述位置辅助数据并且将所述一个或多个信息元素转换为第二模式。
38.根据权利要求25至37中任一项所述的方法，其中(i)包括使用第一预定义通信协议从位置辅助数据的所述外部源或者位置辅助数据的每个外部源请求和接收位置辅助数据。
39.根据权利要求38所述的方法，其中所述第一预定义通信协议是用于位置辅助数据的交换的非标准化通信协议。
40.根据权利要求38或权利要求39所述的方法，其中(ii)包括使用不同于所述第一通信协议的第二预定义通信协议从所述本地数据服务器请求和接收位置辅助数据。
41.根据权利要求40所述的方法，其中所述第二预定义通信协议是用于位置辅助数据的交换的标准化通信协议。
42.根据权利要求41所述的方法，其中所述第二预定义通信协议符合已发布的3GPP标准之一，所述3GPP标准例如为3GPP TS44.031、3GPP TS 25.331或3GPP TS 36.355。
43.根据权利要求41所述的方法，其中所述第二预定义通信协议符合已发布的OMA标准之一，所述OMA标准例如为OMA SUPL 1.0或OMA LPPe v.1.0。
44.根据权利要求25至43中任一项所述的方法，其中(ii)包括将所述位置辅助数据转换为低层信号以便通过物理接口向所述卫星定位接收器传输，所述物理接口例如为UART、I2C或SPI接口。
45.根据权利要求25至44中任一项所述的方法，其中在步骤(i)中的数据的所述接收或所述提供使用第一安全方法或协议来执行，并且在步骤(ii)中的数据的所述接收或所述提供使用不同的第二安全方法或协议来执行。
46.根据权利要求25至45中任一项所述的方法，其中步骤(i)进一步包括在所述本地数据服务器本地生成并不存在于从所述外部源接收的数据之中的位置辅助数据的集合，并且步骤(ii)进一步包括从所述本地数据服务器接收所组合的集合。
47.一种包括指令的计算机程序，当被计算机装置执行时，所述指令对所述装置进行控制以执行根据权利要求25至46中任一项所述的方法。
48.一种非瞬态计算机可读存储介质，具有存储于其上的计算机可读代码，当被计算装置执行时，所述计算机可读代码使得所述计算装置执行一种方法，所述方法包括：
(i)连接至位置辅助数据的外部源，接收具有第一预定格式的所述数据，并且将所述数据转换为第二预定格式；以及
(ii)响应于针对位置辅助数据的请求，从所述本地数据服务器请求和接收具有所述第二预定格式的位置辅助数据，将所述位置辅助数据转换为适用于卫星定位接收器的第三预定格式，并且将经转换的位置辅助数据提供至卫星定位接收器。
49.一种装置，所述装置具有至少一个处理器和具有存储于其上的计算机可读代码的至少一个存储器，所述计算机可读代码在被执行时对所述至少一个处理器进行控制以：
连接至位置辅助数据的外部源，接收具有第一预定格式的所述数据，并且将所述数据转换为第二预定格式；以及
响应于针对位置辅助数据的请求，从所述本地数据服务器请求和接收具有所述第二预定格式的位置辅助数据，将所述位置辅助数据转换为适用于卫星定位接收器的第三预定格式，并且将经转换的位置辅助数据提供至卫星定位接收器。
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