CN116547563A - 采用估计的电离层的全球导航卫星系统精确定位引擎 - Google Patents

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Abstract

公开了用于无线通信的各种技术。在一方面，用户设备(UE)可以从卫星飞行器(SV)接收第一频带的信号，基于第一频带的信号来估计第一电离层延迟残差误差，基于第一电离层延迟残差误差来计算第一伪距测量和第一载波相位测量，以及使用第一伪距测量和第一载波相位测量来估计位置。在一些方面，电离层延迟残差误差是经由Klobuchar等式估计的。在一些方面，使用超长基线实时运动学(RTK)定位来估计位置。

Description

采用估计的电离层的全球导航卫星系统精确定位引擎
技术领域
本公开的方面一般涉及全球导航卫星系统(GNSS)精确定位引擎(PPE)。
背景技术
全球导航卫星系统(GNSS)广泛用于位置和位置应用。精度对于其中许多应用很重要，但电离层和对流层中存在延迟，这会对可靠地测量准确的GNSS位置/伪距值的能力产生负面影响。
发明内容
下面呈现与本文公开的一个或多个方面有关的简化概述。因此，不应将以下概述视为与所有预期方面相关的广泛概述，也不应将以下概述视为标识与所有预期方面相关的主要或关键要素，或描述与任何特定方面相关联的范围。因此，以下概述的唯一目的是在下面给出的详细描述之前以简化形式呈现与本文公开的机制有关的一个或多个方面的某些概念。
本文呈现了一种不需要双频测量来估计电离层延迟并且因此适用于L1或L5频率中的信号不可用的情况的新的精确点定位(precise point positioning，PPP)模型，以及使用新的PPP模型的系统。此外，在L1和L5两者都可用的情况下，新PPP模型提供了比传统方法更好的性能。
在一些实施方式中，一种用于精确点定位(PPP)的方法包括：在用户设备(UE)处：从卫星飞行器(SV)接收第一频带的信号；基于第一频带的信号来估计第一电离层延迟残差误差；基于第一电离层延迟残差误差来计算第一伪距测量和第一载波相位测量；使用第一伪距测量和第一载波相位测量来估计位置。
在一些实施方式中，一种UE包括存储器、至少一个收发器以及通信地耦合到存储器和至少一个收发器的至少一个处理器，该至少一个处理器被配置为：从SV接收信号第一频带的信号；基于第一频带的信号来估计第一电离层延迟残差误差；基于第一电离层延迟残差误差来计算第一伪距测量和第一载波相位测量；以及使用第一伪距测量和第一载波相位测量来估计位置。
在一些实施方式中，一种UE包括：用于从SV接收第一频带的信号的部件；用于基于第一频带的信号来估计电离层延迟残差误差的部件；用于基于估计的电离层延迟残差误差来计算伪距测量和载波相位测量的部件；以及用于使用伪距测量和载波相位测量来估计位置的部件。
在一些实施方式中，一种非暂时性计算机可读介质存储指令集，该指令集包括一个或多个指令，该一个或多个指令当由UE的一个或多个处理器执行时，使UE：从SV接收第一频带的信号；基于第一频带的信号来估计电离层延迟残差误差；基于估计的电离层延迟残差误差来计算伪距测量和载波相位测量；以及使用伪距测量和载波相位测量来估计位置。
基于附图和详细描述，与本文公开的方面相关联的其他目的和优点对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
附图说明
附图用于帮助描述所公开主题的一个或多个方面的示例，并且仅用于说明示例而不是对其进行限制：
图1A和图1B图示了根据各个方面的示例性无线通信系统。
图2A和图2B图示了根据各个方面的示例无线网络结构。
图3A至图3C是可在无线通信节点中采用并且被配置为支持如本文教导的通信的组件的若干示例方面的简化框图。
图4图示了基于由地球表面上的用户从诸如GPS或其他卫星飞行器(SV)的SV接收的信号的距离计算。
图5图示了一些用于计算电离层延迟的元素。
图6是图示根据一些方面的用于采用估计的电离层的GNSS PPE的方法600的流程图。
图7和图8是根据某些方面比较标准PPP模型和新PPP模型的性能的图表。
具体实施方式
在针对为说明目的而提供的各种示例的以下描述和相关附图中提供了本公开的方面。在不脱离本公开的范围的情况下可以设计替代方面。此外，本公开的众所周知的元素将不会被详细描述或将被省略以免混淆本公开的相关细节。
全球导航卫星系统(GNSS)精确点定位(PPP)是一种利用电离层延迟的频率相关特性的技术。电离层是分散的，这意味着不同频率的信号慢了不同的量。PPP使用在两个不同频率(例如L1和L5)处的测量来确定由电离层引起的延迟。通过测量不同频率信号之间的延迟差，接收器可以建模并消除电离层延迟。PPP用例包括自动驾驶，这需要厘米(cm)到分米(dm)的定位精度和小于一米的95％圆概率误差(circular error probalbe，CEP)，以及一些物联网(IoT)和工业应用。
实时运动学(RTK)是一种提供相对于参考站的相对定位信息的技术。在传统RTK中，由于参考站与客户端设备之间的空间相关性非常高，包括电离层延迟在内的大气延迟在应用RTK校正后几乎完全抵消。超长基线RTK还需要双频测量来计算和校正电离层延迟。因此，消费级接收器通常必须能够进行高质量的载波相位测量以及多星座、多频率(MCMF)操作。
然而，并非所有的GPS卫星都支持L1和L5，这意味着需要多个频率来估计电离层延迟的手机无法经由PPP或超长基线RTK提供精确定位。
本文呈现了一种新的全球导航卫星系统(GNSS)精确点定位(PPP)模型和使用该模型的系统。新PPP模型不需要双频测量来估计电离层延迟，因此适用于L1或L5频率中的信号不可用的情况。此外，在L1和L5都可用的情况下，新PPP模型提供了比传统方法更好的性能。
本文所使用的“示例性”和“示例”一词的意思是“用作示例、实例或说明”。本文描述为“示例性”或“示例”的任何方面不一定被解释为优于或有利于其他方面。同样，术语“本公开的方面”并不要求本公开的所有方面都包括所讨论的特征、优点或操作模式。
本领域的技术人员将理解，可以使用各种不同的技术和工艺中的任何一种来表示下面描述的信息和信号。例如，在下面的整个描述中可能引用的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子，或任何它们的组合来表示，部分取决于特定的应用，部分取决于所需的设计，部分取决于对应的技术等。
此外，许多方面是根据要由例如计算设备的元件执行的动作序列来描述的。将认识到，本文描述的各种动作可由特定电路(例如，专用集成电路(ASIC))、由一个或多个处理器执行的程序指令或由两者的组合来执行。此外，本文描述的动作的(多个)序列可以被认为完全体现在任何形式的非暂时性计算机可读存储介质中，其中存储了对应的计算机指令集，这些指令在执行时会使得或指示设备的相关联的处理器来执行本文描述的功能。因此，本公开的各个方面可以以多种不同的形式来体现，所有这些都被认为落入所要求保护的主题的范围内。此外，对于本文描述的每个方面，任何此类方面的对应形式在本文中可被描述为例如“配置为”执行所描述的动作的“逻辑”。
如本文所用，除非另有说明，否则术语“用户设备”(UE)和“基站”不旨在特定于或以其他方式限于任何特定无线电接入技术(RAT)。通常，UE可以是由用户使用来通过无线通信网络进行通信的任何无线通信设备(例如，移动电话、路由器、平板计算机、膝上型计算机、跟踪设备、可穿戴设备(例如，智能手表、眼镜、增强现实(AR)/虚拟现实(VR)耳机，等)、车辆(例如，汽车、摩托车、自行车等)、物联网(IoT)设备等)。UE可以是移动的或可以(例如，在某些时间)是静止的，并且可以与无线电接入网络(RAN)通信。如本文所用，术语“UE”可互换地称为“接入终端”或“AT”、“客户端设备”、“无线设备”、“订户设备”、“订户终端”、“订户站”、“用户终端”(UT)、“移动设备”、“移动终端”、“移动站”或其变体。通常，UE可以经由RAN与核心网进行通信，UE可以通过核心网与诸如互联网以及其他UE的外部网络连接。当然，UE也可以使用其他连接到核心网络、互联网或两者的机制，例如通过有线接入网络、无线局域网(WLAN)网络(例如，基于IEEE 802.11等)等等。
基站可以根据与UE通信的几种RAT之一进行操作，具体取决于它部署在其中的网络，并且可以可替代地称为接入点(AP)、网络节点、NodeB、演进的NodeB(eNB)、下一代eNB(ng-eNB)、新无线电(NR)节点B(也称为gNB或gNodeB)等。基站可以主要用于支持UE的无线接入，包括支持对于支持的UE的数据、语音、信令连接或其各种组合。在一些系统中，基站可以提供纯粹的边缘节点信令功能，而在其他系统中，它可以提供额外的控制功能、网络管理功能或两者。UE可以通过其向基站发送信号的通信链路被称为上行链路(UL)信道(例如，反向业务信道、反向控制信道、接入信道等)。基站可以通过其向UE发送信号的通信链路被称为下行链路(DL)或前向链路信道(例如，寻呼信道、控制信道、广播信道、前向业务信道等)。如本文所用，术语业务信道(TCH)可以指代上行链路/反向或下行链路/前向业务信道。
术语“基站”可以指代单个物理传输-接收点(TRP)或可以共址或不址的多个物理TRP。例如，术语“基站”是指单个物理TRP，该物理TRP可以是对应该基站的一个小区(或多个小区扇区)的基站的天线。在术语“基站”指代多个共址的物理TRP的情况下，物理TRP可以是基站的天线阵列(例如，如在多输入多输出(MIMO)系统中或基站采用波束成形的情况)。在术语“基站”是指多个非共址物理TRP的情况下，物理TRP可以是分布式天线系统(DAS)(经由传输介质连接到公共源的空间分离天线网络)或远程无线电头端(RRH)(连接到服务基站的远程基站)。可替代地，非共址的物理TRP可以是从UE接收测量报告的服务基站和UE正在测量其参考射频(RF)信号(或简称为“参考信号”)的相邻基站。因为TRP是基站从其发送和接收无线信号的点，如本文所使用的，对来自基站的传输或在基站处的接收的引用将被理解为指代基站的特定TRP。
在一些支持UE定位的实施方式中，基站可能不支持UE的无线接入(例如，可能不支持用于UE的数据、语音、信令连接或其各种组合)，但可以代之以向UE发送要由UE测量的参考信号，可以接收和测量由UE发送的信号，或者两者兼而有之。这样的基站可以被称为定位信标(例如，当向UE发送信号时)、位置测量单元(例如，当从UE接收和测量信号时)，或两者。
“RF信号”包括给定频率的电磁波，它通过发送器与接收器之间的空间传输信息。如本文所用，发送器可将单个“RF信号”或多个“RF信号”发送到接收器。然而，由于RF信号通过多径信道的传播特性，接收器可能接收到对应于每个发送的RF信号的多个“RF信号”。在发送器与接收器之间的不同路径上的相同的发送的RF信号可以被称为“多径”RF信号。如本文所使用的，RF信号也可被称为“无线信号”或简称为“信号”，其中根据上下文清楚术语“信号”是指无线信号还RF信号。
图1A和图1B图示了根据各个方面的示例性无线通信系统100。在图1A中，无线通信系统100(也可以称为无线广域网(WWAN))可以包括各种基站102和各种UE 104。基站102可以包括宏小区基站(高功率蜂窝基站)、小型小区基站(低功率蜂窝基站)，或两者。在一方面，宏小区基站可以包括eNB、ng-eNB或两者，其中无线通信系统100对应于LTE网络，或者其中无线通信系统100对应于NR网络的gNB，或者两者的组合，小型小区基站可以包括毫微微小区、微微小区、微小区等。
基站102可以共同形成无线电接入网络(RAN)106并通过回程链路110与核心网络108(例如，演进的分组核心(EPC)或5G核心(5GC))接口，并且通过核心网络108到一个或多个位置服务器112(其可以是核心网络108的一部分或者可以在核心网络108外部)。除了其他功能之外，基站102还可以执行与传输用户数据、无线电信道加密和解密、完整性保护、报头压缩、移动控制功能(例如，切换、双连接)、小区间干扰协调、连接建立和释放、负载均衡、非接入层(NAS)消息分发、NAS节点选择、同步、RAN共享、多媒体广播多播服务(MBMS)、用户和设备跟踪、RAN信息管理(RIM))、寻呼、定位和警告信息的传递相关的功能。基站102可以通过可以是有线或无线的回程链路114直接或间接地(例如，通过EPC/5GC)相互通信。
基站102可以与UE 104进行无线通信。每个基站102可以为相应的地理覆盖区域116提供通信覆盖。在一方面，一个或多个小区可以由每个地理覆盖区域116中的基站102支持。“小区”是用于与基站通信的逻辑通信实体(例如，通过被称为载波频率、分量载波、载波、频带等的一些频率资源)，并且可以与标识符(例如，物理小区标识符(PCI)、虚拟小区标识符(VCI)、小区全局标识符(CGI))相关联以区分经由相同或不同载波频率操作的小区。在一些情况下，可以根据可以为不同类型的UE提供接入的不同协议类型(例如，机器类型通信(MTC)、窄带物联网(NB-IoT)、增强型移动宽带(eMBB)或其他)来配置不同的小区。因为小区由特定基站支持，所以术语“小区”可以指代逻辑通信实体和支持它的基站中的任一个或两者，这取决于上下文。此外，因为TRP通常是小区的物理传输点，所以术语“小区”和“TRP”可以互换使用。在一些情况下，术语“小区”还可以指代基站的地理覆盖区域(例如，扇区)，只要载波频率可以被检测到并且用于地理覆盖区域116的某个部分内的通信。
虽然相邻宏小区基站102的地理覆盖区域116可能部分重叠(例如，在切换区域中)，一些地理覆盖区域116可能与更大的地理覆盖区域116基本上重叠。例如，小型小区基站102'可以具有与一个或多个宏小区基站102的地理覆盖区域116基本重叠的覆盖区域116'。包括小型小区和宏小区基站两者的网络可以称为异构网络。异构网络还可以包括家庭eNB(HeNB)，其可以向称为封闭订户组(CSG)的受限组提供服务。
基站102与UE 104之间的通信链路118可以包括从UE 104到基站102的上行链路(也称为反向链路)传输、从基站102到UE 104的下行链路(也称为前向链路)传输，或两者。通信链路118可以使用MIMO天线技术，包括空间复用、波束成形、发送分集或其各种组合。通信链路118可以通过一个或多个载波频率。载波的分配关于下行链路和上行链路可以是不对称的(例如，可以为下行链路分配比为上行链路分配更多或更少的载波)。
无线通信系统100还可以包括无线局域网(WLAN)接入点(AP)120，其在未经许可的频谱(例如，5GHz)中经由通信链路124与WLAN站(STA)122通信。当在未经许可的频谱中通信时，WLAN STA 122、WLAN AP 120或其各种组合可以在通信之前执行空闲信道评估(CCA)或先听后说(LBT)过程以确定信道是否可用。
小型小区基站102'可以在许可的频谱、未经许可的频谱或两者中操作。当在未经许可的频谱中操作时，小型小区基站102'可以采用LTE或NR技术并且使用与WLAN AP 120所使用的相同的5GHz未经许可的频谱。在未经许可的频谱中采用LTE/5G的小型小区基站102'，可以增加接入网络的覆盖范围，增加接入网络的容量，或两者兼而有之。未经许可的频谱中的NR可以称为NR-U。未经许可的频谱中的LTE可称为LTE-U、许可的辅助接入(LAA)或MulteFire。
无线通信系统100还可包括毫米波(mmW)基站126，其可在mmW频率、近mmW频率或其组合中操作以与UE 128通信。极高频(EHF)是在电磁波谱中的RF的一部分。EHF的范围为30GHz至300GHz，波长在1毫米至10毫米之间。该频带的无线电波可以被称为毫米波。近毫米波可以向下扩展到3GHz的频率，波长为100毫米。超高频(SHF)频带在3GHz和30GHz之间延伸，也被称为厘米波。使用mmW/近mmW无线电频带的通信具有高路径损耗和相对较短的距离。mmW基站126和UE 128可以在mmW通信链路130上利用波束成形(发送、接收或两者)来补偿极高的路径损耗和短距离。此外，应当理解，在可替代的配置中，一个或多个基站102也可以使用mmW或近mmW和波束成形进行发送。因此，应当理解，前述说明仅仅是示例，不应被解释为限制本文公开的各个方面。
发送波束成形是一种将RF信号聚焦到特定方向的技术。传统上，当网络节点(例如，基站)广播RF信号时，它向所有方向(全方位)广播信号。通过发送波束成形，网络节点确定给定目标设备(例如UE)的位置(相对于发送网络节点)并在该特定方向投射更强的下行链路RF信号，从而为(多个)接收设备提供更快的(就数据速率而言)和更强的射频信号。为了在发送时改变RF信号的方向性，网络节点可以在广播RF信号的一个或多个发送器中的每一个处控制RF信号的相位和相对振幅。例如，网络节点可以使用天线阵列(称为“相控阵”或“天线阵列”)创建可以被“引导”指向不同的方向的RF波束，而无需实际移动天线。具体来说，来自发送器的RF电流以正确的相位关系馈送到各个天线，以便来自单独的天线的无线电波叠加在一起以增加所需方向的辐射，同时抵消以抑制不需要的方向的辐射。
发送波束可以是准共址的，这意味着它们在接收器(例如，UE)看来具有相同的参数，而不管网络节点本身的发送天线是否在物理上共址。在NR中，有四种类型的准共址(QCL)关系。具体地，给定类型的QCL关系意味着关于第二波束上的第二参考RF信号的某些参数可以从关于源波束上的源参考RF信号的信息推导出。因此，如果源参考RF信号是QCL类型A，则接收器可以使用源参考RF信号来估计在同一信道上发送的第二参考RF信号的多普勒频移、多普勒扩展、平均延迟和延迟扩展。如果源参考RF信号是QCL类型B，则接收器可以使用源参考RF信号来估计在同一信道上发送的第二参考RF信号的多普勒频移和多普勒扩展。如果源参考RF信号是QCL Type C，则接收器可以使用源参考RF信号来估计在同一信道上发送的第二参考RF信号的多普勒频移和平均延迟。如果源参考RF信号是QCL类型D，则接收器可以使用源参考RF信号来估计在同一信道上发送的第二参考RF信号的空间接收参数。
在接收波束成形中，接收器使用接收波束来放大在给定信道上检测的RF信号。例如，接收器可以增加特定方向上的天线阵列的增益设置、调整其相位设置或其组合，以放大(例如，增加其增益水平)从该方向接收的RF信号。因此，当接收器在某个方向上进行波束成形时，这意味着该方向上的波束增益相对于沿其他方向的波束增益较高，或者该方向上的波束增益与接收器可用的所有其他接收波束的该方向上的波束增益相比最高。这导致从该方向接收到的RF信号的更强的接收信号强度(例如，参考信号接收功率(RSRP)、参考信号接收质量(RSRQ)、信号与干扰加噪声比(SINR)等)。
接收波束可以是空间相关的。空间关系意味着可以从对于第一参考信号的接收波束的信息中推导出对于第二参考信号的发送波束的参数。例如，UE可以使用特定的接收波束来从基站接收一个或多个参考下行链路参考信号(例如，定位参考信号(PRS)、窄带参考信号(NRS)跟踪参考信号(TRS)、相位跟踪参考信号(PTRS)、小区特定参考信号(CRS)、信道状态信息参考信号(CSI-RS)、主同步信号(PSS)、辅助同步信号(SSS)、同步信号块(SSB)等)。UE然后可以基于接收波束的参数形成发送波束以向基站发送一个或多个上行链路参考信号(例如，上行链路定位参考信号(UL-PRS)、探测参考信号(SRS)、解调参考信号(DMRS)、PTRS等)。
请注意，“下行链路”波束可以是发送波束或接收波束，具体取决于形成它的实体。例如，如果基站正在形成下行链路波束以向UE发送参考信号，则下行链路波束是发送波束。然而，如果UE正在形成下行链路波束，则它是接收下行链路参考信号的接收波束。类似地，“上行链路”波束可以是发送波束或接收波束，这取决于形成它的实体。例如，如果基站正在形成上行链路波束，则它是上行链路接收波束，而如果UE正在形成上行链路波束，则它是上行链路发送波束。
在5G中，无线节点(例如，基站102/126、UE 104/128)在其中操作的频谱被分为多个频率范围，FR1(从450到6000MHz)，FR2(从24250到52600MHz)，FR3(高于52600MHz)和FR4(介于FR1与FR2之间)。在诸如5G的多载波系统中，载波频率中的一个被称为“主载波”或“锚定载波”或“主服务小区”或“PCell”，其余载波频率被称为“辅助载波”或“辅助服务小区”或“SCell”。在载波聚合中，锚定载波是在由UE 104/128利用的主频率(例如FR1)和UE 104/128在其中执行初始无线电资源控制(RRC)连接建立过程或发起RRC连接重建过程的小区上操作的载波。主载波承载所有公共和UE特定的控制信道，并且可以是许可的频率中的载波(但是，情况并非总是如此)。辅助载波是在一旦在UE 104与锚定载波之间建立了RRC连接就可以对其进行配置并且可以用于提供额外的无线电资源的第二频率(例如，FR2)上操作的载波。在一些情况下，辅助载波可以是未经许可的频率中的载波。辅助载波可以仅包含必要的信令信息和信号，例如，那些UE特定的信息和信号可能不存在于辅助载波中，因为主上行链路和下行链路载波通常都是UE特定的。这意味着小区中的不同UE 104/128可以具有不同的下行链路主载波。对于上行链路主载波也是如此。网络能够随时改变任何UE 104/128的主载波。例如，这样做是为了平衡不同载波上的负载。因为“服务小区”(无论是PCell还是SCell)对应于某个基站正在通信的载波频率/分量载波，所以术语“小区”、“服务小区”、“分量载波”、“载波频率”等可以互换使用。
例如，仍然参考图1A，宏小区基站102利用的频率之一可以是锚定载波(或“PCell”)，并且宏小区基站102、mmW基站126或其组合利用的其他频率可以是辅助载波(“SCell”)。多个载波的同时传输、接收或两者使UE 104/128能够显着增加其数据传输速率、接收速率或两者。例如，与单个20MHz载波所达到的数据速率相比，多载波系统中的两个20MHz聚合载波在理论上将导致数据速率增加两倍(即40MHz)。
无线通信系统100还可以包括一个或多个UE，诸如UE 132，其经由一个或多个设备到设备(D2D)对等(P2P)链路(称为作为“侧链路”)间接地连接到一个或多个通信网络。在图1A的示例中，UE 132具有与连接到基站102之一的UE 104之一的D2D P2P链路134(例如，UE132可通过其间接获得蜂窝连接性)和与连接到WLAN AP 120的WLAN STA 122的D2D P2P链路136(UE 132可以通过它间接获得基于WLAN的因特网连接)。在示例中，D2D P2P链路134和D2D P2P链路136可以由任何众所周知的D2DRAT支持，例如LTE直连(LTE-D)、WiFi直连(WiFi-D)、等等。
无线通信系统100还可以包括UE 138，其可以通过通信链路118与宏小区基站102通信，通过mmW通信链路130与mmW基站126通信，或其组合。例如，宏小区基站102可以支持用于UE 138的PCell和一个或多个SCell，并且mmW基站126可以支持用于UE 138的一个或多个SCell。
图1B图示了无线通信系统100的另一方面，例如，核心网络108包括接入和移动性管理功能(AMF)140并且UE 104可以与一个或多个卫星飞行器(SV)通信，诸如全球导航卫星系统(GNSS)飞行器142，例如，除了RAN 106、WAP 120等。
图2A图示了根据各个方面的示例无线网络结构200。例如，5GC 210(也被称为下一代核心(NGC))可以在功能上被视为协同操作以形成核心网的控制平面功能214(例如，UE注册、认证、网络接入、网关选择等)和用户平面功能212(例如，UE网关功能，接入数据网络，IP路由等)。用户平面接口(NG-U)213和控制平面接口(NG-C)215将gNB 222连接到5GC 210，特别是连接到控制平面功能214和用户平面功能212。在附加配置中，ng-eNB gNB 224也可以经由NG-C 215到控制平面功能214和NG-U 213到用户平面功能212来连接到5GC 210。此外，ng-eNB 224可以经由回程连接223直接与gNB 222通信。在某些配置中，新RAN 220可能仅具有一个或多个gNB 222，而其他配置包括ng-eNB 224和gNB 222两者中的一个或多个。gNB222或ng-eNB 224可以与UE 204(例如，图1A中描绘的UE的任何一个)通信。另一个可选方面可以包括位置服务器112，其可以与5GC 210通信以为UE 204提供位置辅助。位置服务器112可以实现为多个单独的服务器(例如，物理上单独的服务器、在单个服务器上的不同的软件模块，分布在多个物理服务器上的不同的软件模块，等等)，或者可替代地可以各自对应单个的服务器。位置服务器112可以被配置为支持UE 204的一个或多个位置服务，UE 204可以经由核心网络5GC 210、经由互联网(未示出)或经由两者连接到位置服务器112。此外，位置服务器112可以集成到核心网络的组件中，或者可替代地可以在核心网络外部。
图2B图示了根据各个方面的另一个示例无线网络结构250。例如，5GC 260可以在功能上被视为由接入和移动管理功能(AMF)264提供的控制平面功能，以及由用户平面功能(UPF)262提供的用户平面功能，它们协同操作以形成核心网络(即5GC 260)。用户平面接口263和控制平面接口265将ng-eNB 224连接到5GC 260，具体来说，分别连接到UPF 262和AMF264。在附加配置中，gNB 222也可以经由控制平面接口265到AMF 264和用户平面接口263到UPF 262来连接到5GC 260。此外，ng-eNB 224可以经由回程连接223直接与gNB 222通信，有或没有到5GC 260的gNB直接连接。在一些配置中，新RAN 220可以只有一个或多个gNB 222，而其他配置包括ng-eNB 224和gNB 222两者中的一个或多个。gNB 222或ng-eNB 224可以与UE 204(例如，图1A中描绘的UE中的任何一个)通信。新RAN 220的基站通过N2接口与AMF264通信，并通过N3接口与UPF 262通信。
AMF 264的功能包括注册管理、连接管理、可达性管理、移动性管理、合法拦截、UE204与会话管理功能(SMF)266之间的会话管理(SM)消息的传输、用于路由SM消息的透明代理服务、接入认证和接入授权、UE 204与短消息服务功能(SMSF)(未示出)之间的短消息服务(SMS)消息的传输，以及安全锚功能(SEAF)。AMF 264还与认证服务器功能(AUSF)(未示出)和UE 204交互，并且接收作为UE 204认证过程的结果而建立的中间密钥。在基于UMTS(通用移动电信系统)订户身份模块(USIM)的认证的情况下，AMF 264从AUSF检索安全材料。AMF 264的功能还包括安全上下文管理(SCM)。SCM从SEAF接收密钥，用于推导出接入网络特定密钥。AMF 264的功能还包括用于监管服务的位置服务管理、UE 204与位置管理功能(LMF)270(充当位置服务器112)之间的位置服务消息的传输、新RAN 220与LMF 270之间的位置服务消息的传输、用于与演进的分组系统(EPS)互通的EPS承载标识符分配，以及UE204移动性事件通知。此外，AMF 264还支持非3GPP接入网络的功能。
UPF 262的功能包括充当RAT内/RAT间移动性的锚点(适用时)、充当与数据网络(未显示)互连的外部协议数据单元(PDU)会话点、提供分组路由和转发、分组检查、用户平面策略规则实施(例如，门控、重定向、业务转向)、合法拦截(用户平面收集)、业务使用报告、用户平面的服务质量(QoS)处理(例如，上行链路/下行链路速率执行、下行链路中的反射QoS标记)、上行链路业务验证(服务数据流(SDF)到QoS流映射)、上行链路和下行链路中的传输级分组标记、下行链路分组缓冲和下行链路数据通知触发、以及一个或多个“结束标记”到源RAN节点的发送和转发。UPF 262还可以支持通过UE 204与位置服务器之间的用户平面传输位置服务消息，诸如安全用户平面位置(SUPL)位置平台(SLP)272。
SMF 266的功能包括会话管理、UE因特网协议(IP)地址分配和管理、用户平面功能的选择和控制、在UPF 262处业务转向的配置以将业务路由到正确的目的地、部分策略执行和QoS的控制，以及下行链路数据通知。SMF 266通过其与AMF 264通信的接口被称为N11接口。
另一个可选方面可以包括LMF 270，它可以与5GC 260通信以为UE 204提供位置帮助。LMF 270可以实现为多个单独的服务器(例如，物理上单独的服务器，在单个服务器上的不同的软件模块，分布在多个物理服务器上的不同软件模块等)，或者可替代地每个都对应于单独的服务器。LMF 270可以被配置为支持用于UE 204的一个或多个位置服务，UE 204可以经由核心网络5GC 260、经由互联网(未示出)或经由两者连接到LMF 270。SLP 272可以支持与LMF 270类似的功能，但是LMF 270可以通过控制平面与AMF 264、新RAN 220和UE 204通信(例如，使用旨在传送信令消息而非语音或数据的接口和协议)，SLP 272可以在用户平面上与UE 204和外部客户端(图2B中未示出)通信(例如，使用旨在承载语音或数据的协议，如传输控制协议(TCP)和/或IP)。
在一方面，LMF 270、SLP 272或两者可以集成到基站中，诸如gNB 222或ng-eNB224。当集成到gNB 222或ng-eNB 224中时，LMF 270或者SLP 272可以被称为位置管理组件(LMC)。然而，如本文所用，对LMF 270和SLP 272的引用包括LMF 270和SLP 272是核心网络(例如，5GC 260)的组件的情况以及LMF 270和SLP 272是基站的组件的情况。
图3A、图3B和图3C图示了几个示例性组件(由对应的块表示)，它们可以被合并到UE 302(它可以对应于本文描述的任何UE)、基站304(它可以对应于本文描述的任何基站)和网络实体306(其可以对应于或体现本文描述的任何网络功能，包括位置服务器112和LMF270)以支持如本文教导的文件传输操作。将理解，这些组件可以以不同实施方式在不同类型的装置中实现(例如，在ASIC中、在片上系统(SoC)中等)。所示出的组件也可以并入到通信系统中的其他装置中。例如，系统中的其他装置可以包括与所描述的组件类似的组件以提供类似的功能。此外，给定的装置可以包含一个或多个组件。例如，装置可以包括使装置能够在多个载波上操作、经由不同技术通信进行通信或两者的多个收发器组件。
UE 302和基站304各自包括无线广域网(WWAN)收发器，诸如WWAN收发器310和WWAN收发器350，分别被配置为经由诸如NR网络、LTE网络、GSM网络等的一个或多个无线通信网络(未示出)进行通信。WWAN收发器310和350可以分别连接到诸如天线316和天线356的一个或多个天线，用于在感兴趣的无线通信介质(例如，特定频谱中的某组时间/频率资源)上经由至少一个指定的RAT(例如，NR、LTE、GSM等)与其他网络节点通信，诸如其他UE、接入点、基站(例如，eNB、gNB)，等等。WWAN收发器310和350可以根据指定的RAT不同地被配置分别用于发送和编码信号318和信号358(例如消息、指示、信息等)，并且相反地用于接收和解码诸如信号318和信号358的信号(例如消息、指示、信息、导频等)。具体地，WWAN收发器310和350包括分别用于发送和编码信号318和358的一个或多个发送器，诸如发送器314和发送器354，以及分别用于接收和解码信号318和358的一个或多个接收器，诸如接收器312和接收器352。
至少在一些情况下，UE 302和基站304还分别包括无线局域网(WLAN)收发器320和WLAN收发器360。WLAN收发器320和360可以分别连接到诸如天线326和天线366的一个或多个天线，用于通过感兴趣的无线通信介质经由至少一个指定的RAT(例如，WiFi、LTE-D、等)与其他网络节点(诸如其他UE、接入点、基站等)进行通信。WLAN收发器320和360可以根据指定的RAT被不同地配置分别用于发送和编码诸如信号328和信号368的信号(例如，消息、指示、信息等)，并且相反地用于接收和解码诸如信号328和信号368的信号。具体地，WLAN收发器320和360包括一个或多个发送器，诸如发送器324和发送器364，分别用于发送和编码诸如信号328和368的信号，以及一个或多个接收器，诸如接收器322和接收器362，分别用于接收和解码信号328和368。
包括至少一个发送器和至少一个接收器的收发器电路在一些实施方式中可以包括集成设备(例如，体现为单个通信设备的发送器电路和接收器电路)，在一些实施方式中可以包括单独的发送器设备和单独的接收器设备，或者可以在其他实施方式中以其他方式体现。在一方面，发送器可以包括或耦合到诸如天线阵列的多个天线(例如，天线316、326、356、366)，其允许相应装置执行发送“波束成形”，如本文所述。类似地，接收器可包括或耦合到诸如天线阵列的多个天线(例如，天线316、326、356、366)，其允许相应装置执行接收波束成形，如本文所述。在一方面，发送器和接收器可以共享相同的多个天线(例如，天线316、326、356、366)，使得相应装置只能在给定时间接收或发送，而不是同时接收或发送。UE302、基站304或两者的无线通信设备(例如，收发器310和320、收发器350和360或两者中的一个或两个)还可以包括网络侦听模块(NLM)等用于执行各种测量。
UE 302和基站304至少在一些情况下还包括卫星定位系统(SPS)接收器，诸如SPS接收器330和SPS接收器370。SPS接收器330和370可以连接到一个或多个天线，诸如天线336和天线376，分别用于诸如接收SPS信号338和SPS信号378的SPS信号，诸如全球定位系统(GPS)信号、全球导航卫星系统(GLONASS)信号、伽利略信号、北斗信号、印度区域导航卫星系统(NAVIC)、准天顶卫星系统(QZSS)等。SPS接收器330和370可以包括任何合适的硬件、软件或两者，用于分别接收和处理SPS信号338和378。SPS接收器330和370从其他系统请求信息和适当的操作，并使用通过任何合适的SPS算法获得的测量执行必需的计算以确定UE302和基站304的位置。
基站304和网络实体306各自包括至少一个网络接口，诸如网络接口380和网络接口390，用于与其他网络实体进行通信。例如，网络接口380和390(例如，一个或多个网络接入端口)可以被配置为经由有线或无线回程连接与一个或多个网络实体通信。在一些方面，网络接口380和390可以被实现为被配置为支持基于有线或无线信号通信的收发器。该通信可涉及例如发送和接收消息、参数、其他类型的信息或其各种组合。
UE 302、基站304和网络实体306还包括可以结合本文公开的操作使用的其他组件。UE 302包括实现处理系统332的处理器电路，用于提供与例如无线定位有关的功能，以及用于提供其他处理功能。基站304包括处理系统384，用于提供与例如本文公开的无线定位有关的功能，以及用于提供其他处理功能。网络实体306包括处理系统394，用于提供与例如本文公开的无线定位有关的功能，以及用于提供其他处理功能。在一方面，处理系统332、384和394可以包括例如一个或多个通用处理器、多核处理器、ASIC、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件或处理电路。
UE 302、基站304和网络实体306包括分别实现存储器组件340、386和396(例如，每个包括存储器设备)的存储器电路，用于维护信息(例如，指示预留资源、阈值、参数等的信息)。在一些情况下，UE 302、基站304和网络实体306可以分别包括定位组件342、388和398。定位组件342、388和398可以是分别是处理系统332、384和394的一部分或耦合到处理系统332、384和394的硬件电路，其在被执行时使得UE 302、基站304和网络实体306执行本文描述的功能。在其他方面，定位组件342、388和398可以在处理系统332、384和394的外部(例如，调制解调器处理系统的一部分，与另一个处理系统集成等)。可替代地，定位组件342、388和398可以是分别存储在存储器组件340、386和396中的存储器模块，当由处理系统332、384和394(或调制解调器处理系统，另一个处理系统等)执行时，使得UE 302、基站304和网络实体306执行本文描述的功能。图3A图示了定位组件342的可能位置，其可以是WWAN收发器310、存储器组件340、处理系统332或其任何组合的一部分，或者可以是独立组件。图3B图示了定位组件388的可能位置，其可以是WWAN收发器350、存储器组件386、处理系统384或其任何组合的一部分，或者可以是独立组件。图3C图示了定位组件398的可能位置，其可以是(多个)网络接口390、存储器组件396、处理系统394或其任何组合的一部分，或者可以是独立组件。
UE 302可以包括耦合到处理系统332的一个或多个传感器344以提供独立于从WWAN收发器310、WLAN收发器320或SPS接收器330接收的信号推导出的运动数据的运动信息、方位信息或两者。例如，(多个)传感器344可以包括加速度计(例如微机电系统(MEMS)设备)、陀螺仪、地磁传感器(例如罗盘)、高度计(例如，气压高度计)、任何其他类型的运动检测传感器，或其组合。此外，(多个)传感器344可以包括多个不同类型的设备并且组合它们的输出以提供运动信息。例如，(多个)传感器344可以使用多轴加速度计和方位传感器的组合来提供计算2D或3D坐标系中的位置的能力。
此外，UE 302包括用于向用户提供指示(例如，听觉指示、视觉指示或两者)，用于接收用户输入(例如，在用户致动诸如小键盘、触摸屏幕、麦克风等的感测设备时)，或两者兼而有之的用户接口346。尽管未示出，基站304和网络实体306也可以包括用户接口。
更详细地参考处理系统384，在下行链路中，来自网络实体306的IP分组可以被提供给处理系统384。处理系统384可以实现RRC层、分组数据汇聚协议(PDCP)层、无线电链路控制(RLC)层和介质接入控制(MAC)层的功能。处理系统384可以提供与系统信息(例如，主信息块(MIB)、系统信息块(SIB))的广播、RRC连接控制(例如，RRC连接寻呼、RRC连接建立、RRC连接修改和RRC连接释放)、RAT间移动性和用于UE测量报告的测量配置相关联的RRC层功能；与报头压缩/解压缩、安全性(加密、解密、完整性保护、完整性验证)和切换支持功能相关联的PDCP层功能；与上层分组数据单元(PDU)的传输、通过自动重复请求(ARQ)进行纠错、RLC服务数据单元(SDU)的级联、分段和重组、RLC数据PDU的重新分段、以及RLC数据PDU的重新排序相关联的RLC层功能；与逻辑信道与传输信道之间的映射、调度信息报告、纠错、优先级处理和逻辑信道优先级排序相关联的MAC层功能。
发送器354和接收器352可以实现与各种信号处理功能相关联的第一层(Layer 1)功能。第1层，包括物理(PHY)层，可以包括传输信道上的错误检测、传输信道的前向纠错(FEC)编码/解码、交织、速率匹配、到物理信道的映射、物理信道的调制/解调和MIMO天线处理。发送器354基于各种调制方案(例如，二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、M相移键控(M-PSK)、M正交振幅调制(M-QAM))处理到信号星座的映射。然后可以将经编码的和经调制的符号分成并行流。然后可以将每个流映射到正交频分复用(OFDM)子载波，在时域、频域或两者中与参考信号(例如，导频)复用，然后使用逆快速傅立叶变换(IFFT)组合在一起以产生承载时域OFDM符号流的物理信道。OFDM符号流经过空间预编码以产生多个空间流。来自信道估计器的信道估计可用于确定编码和调制方案，以及用于空间处理。信道估计可以从参考信号、从由UE 302发送的信道条件反馈或从两者推导出。然后可以将每个空间流提供给一个或多个不同的天线356。发送器354可以用相应的空间流调制RF载波以用于传输。
在UE 302处，接收器312通过其相应的(多个)天线316接收信号。接收器312恢复调制到RF载波上的信息并将该信息提供给处理系统332。发送器314和接收器312实现与各种信号处理功能相关联的第一层功能。接收器312可以对信息执行空间处理以恢复以UE 302为目的地的任何空间流。如果多个空间流以UE 302为目的地，则它们可以由接收器312组合成单个OFDM符号流。接收器312然后使用快速傅里叶变换(FFT)将OFDM符号流从时域转换到频域。频域信号包括用于OFDM信号的每个子载波的单独的OFDM符号流。通过确定基站304发送的最可能的信号星座点来恢复和解调每个子载波上的符号和参考信号。这些软决策可以基于信道估计器计算的信道估计。然后对软判决进行解码和解交织以恢复最初由基站304在物理信道上发送的数据和控制信号。然后将数据和控制信号提供给处理系统332，其实现第3层和第2层功能。
在上行链路中，处理系统332提供传输信道与逻辑信道之间的解复用、分组重组、解密、报头解压缩和控制信号处理以从核心网络恢复IP分组。处理系统332还负责错误检测。
类似于结合基站304的下行链路传输所描述的功能，处理系统332提供与系统信息(例如，MIB、SIB)获取、RRC连接和测量报告相关联的RRC层功能；与报头压缩/解压缩和安全性(加密、解密、完整性保护、完整性验证)相关联的PDCP层功能；与上层PDU的传输、通过ARQ的纠错、RLC SDU的级联、分段和重组、RLC数据PDU的重新分段以及RLC数据PDU的重新排序相关联的RLC层功能；与逻辑信道与传输信道之间的映射、MAC SDU到传输块(TB)的复用、MAC SDU从TB的解复用、调度信息报告、通过混合自动重复请求(HARQ)进行的纠错、优先级处理、和逻辑信道优先级相关联的MAC层功能。
信道估计器从基站304发送的参考信号或反馈中推导出的信道估计可以被发送器314用来选择适当的编码和调制方案，并促进空间处理。发送器314生成的空间流可以被提供给不同的(多个)天线316。发送器314可以用相应的空间流调制RF载波以用于传输。
上行链路传输在基站304以类似于结合UE 302处的接收器功能所描述的方式进行处理。接收器352通过其相应的(多个)天线356接收信号。接收器352恢复调制到RF载波的信息并将信息提供给处理系统384。
在上行链路中，处理系统384提供传输信道与逻辑信道之间的解复用、分组重组、解密、报头解压缩、控制信号处理以恢复来自UE 302的IP分组。可以将来自处理系统384的IP分组提供给核心网络。处理系统384还负责错误检测。
为方便起见，UE 302、基站304和网络实体306在图3A-图3C中示出为包括可根据本文描述的各种示例配置的各种组件。然而，应当理解，所示出的块在不同的设计中可以具有不同的功能。
UE 302、基站304和网络实体306的各种组件可以分别通过数据总线334、数据总线382和数据总线392相互通信。图3A-图3C的组件可以以各种方式实现。在一些实时方式中，图3A-图3C的组件可以在一个或多个电路中实现，诸如，例如一个或多个处理器、一个或多个ASIC(其可以包括一个或多个处理器)或两者。这里，每个电路可以使用或结合至少一个存储器组件来存储电路使用的信息或可执行代码以提供该功能。例如，由框310至346表示的一些或所有功能可以由UE 302的处理器和(多个)存储器组件实现(例如，通过执行适当的代码，通过处理器组件的适当配置，或通过两者)。类似地，由框350至388表示的一些或所有功能可以由基站304的处理器和(多个)存储器组件实现(例如，通过执行适当的代码，通过处理器组件的适当配置，或通过两者)。此外，由框390至398表示的一些或全部功能可以由网络实体306的处理器和(多个)存储器组件实现(例如，通过执行适当的代码，通过处理器组件的适当配置，或通过两者)。为简单起见，各种操作、动作或功能在本文中被描述为“由UE”、“由基站”、“由定位实体”等执行。然而，正如将理解的那样，这样的操作、动作、或功能实际上可以由UE、基站、定位实体等的特定组件或组件的组合执行，诸如处理系统332、384、394、收发器310、320、350和360、存储器组件340、386、396，定位组件342、388、398等。
NR支持多种基于蜂窝网络的定位技术，包括基于下行链路、基于上行链路以及基于下行链路和上行链路的定位方法。基于下行链路的定位方法包括LTE中的观测到达时间差(OTDOA)、NR中的下行链路到达时间差(DL-TDOA)和NR中的下行链路发射角(DL-AoD)。在OTDOA或DL-TDOA定位过程中，UE测量从基站对接收的参考信号(例如，PRS、TRS、窄带参考信号(NRS)、CSI-RS、SSB等)的到达时间(ToA)之间的差(被称为参考信号时间差(RSTD)或到达时间差(TDOA)测量)，并将它们报告给定位实体。更具体地，UE接收在辅助数据中的参考基站(例如，服务基站)和多个非参考基站的标识符。UE然后测量参考基站与每个非参考基站之间的RSTD。基于所涉及基站的已知位置和RSTD测量，定位实体可以估计UE的位置。对于DL-AoD定位，基站测量用于与UE通信的下行链路发送波束的角度和其他信道属性(例如，信号强度)以估计UE的位置。
基于上行链路的定位方法包括上行链路到达时间差(UL-TDOA)和上行链路到达角(UL-AoA)。UL-TDOA类似于DL-TDOA，但基于UE发送的上行链路参考信号(例如，SRS)。对于UL-AoA定位，基站测量用于与UE通信的上行链路接收波束的角度和其他信道属性(例如，增益水平)以估计UE的位置。
基于下行链路和上行链路的定位方法包括增强小区ID(E-CID)定位和多往返时间(RTT)定位(也称为“多小区RTT”)。在RTT过程中，发起者(基站或UE)向响应者(UE或基站)发送RTT测量信号(例如，PRS或SRS)，响应者发送RTT响应信号(例如，SRS或PRS)返回给发起者。RTT响应信号包括RTT测量信号的ToA与RTT响应信号的传输时间之间的差，被称为接收到传输(Rx-Tx)测量。发起者计算RTT测量信号的传输时间与RTT响应信号的ToA之间的差，被称为“Tx-Rx”测量。发起者与响应者之间的传播时间(也称为“飞行时间”)可以根据Tx-Rx和Rx-Tx测量来计算得出。根据传播时间和已知的光速，可以确定发起者与响应者之间的距离。对于多RTT定位，UE执行与多个基站的RTT过程，以使其位置能够基于已知的基站位置进行三角测量。RTT和多RTT方法可以与其他定位技术(诸如UL-AoA和DL-AoD)相结合，以提高定位精度。
E-CID定位方法基于无线电资源管理(RRM)测量。在E-CID中，UE报告服务小区ID、定时提前(TA)以及检测的相邻基站的标识符、估计定时和信号强度。然后基于该信息和基站的已知位置来估计UE的位置。
为了辅助定位操作，位置服务器(例如，位置服务器112、LMF 270、SLP 272)可以向UE提供辅助数据。例如，辅助数据可以包括从中测量参考信号的基站(或基站的小区/TRP)的标识符、参考信号配置参数(例如，连续定位时隙的数量、定位时隙的周期性、静音序列、跳频序列、参考信号标识符(ID)、参考信号带宽、时隙偏移等)，适用于特定定位方法的其他参数，或其组合。可替代地，辅助数据可以直接源自基站本身(例如，在周期性广播的开销消息中等)。在一些情况下，UE可以能够在不使用辅助数据的情况下检测相邻网络节点本身。
位置估计(location extimate)可以用其他名称指代，诸如定位估计(positionestimate)、位置(location)、定位(position)、定位锁定(position fix)、锁定(fix)等。位置估计可以是大地测量的并且包括坐标(例如，纬度、经度和可能的高度)或者可以是城市的并且包括街道地址、邮政地址或位置的一些其他口头描述。位置估计可以进一步相对于一些其他已知位置定义或以绝对术语定义(例如，使用纬度、经度和可能的高度)。位置估计可以包括预期的误差或不确定性(例如，通过以某些指定或默认的置信水平包括该位置预计被包括在其中的一个区域或体积)。
图4图示了基于由在地球表面上的用户从诸如GPS或其他SV的卫星飞行器(SV)接收的信号的距离计算400。到SV的距离是基于信号从SV传播到接收器的距离所花费的时间来计算的。SV信号包括测距码、时间戳或其他内容，接收器可以使用这些内容基于信号的表观传播时间(apparent travel time)和光速来确定到SV的表观距离(称为伪距)。
然而，表观传播时间假设发送信号没有延迟，处理接收的信号没有延迟，并且发送器与接收器之间没有延迟。因此，为了获得准确的距离，必须考虑并说明由各种元素引起的时间延迟。一些延迟以及因此伪距测量误差的潜在来源包括相对于接收器时钟的卫星时钟偏移402、相对论时钟校正404、由卫星发送器电路引起的延迟406、电离层延迟408、对流层延迟410、接收器时钟偏移412和接收器电路延迟414。一旦考虑了这些延迟，可以确定分别在传输和接收时间的卫星与接收器坐标之间的欧几里德距离-几何范围(ρ)416。对流层延迟取决于通过中性大气的信号路径，因此可以建模为卫星仰角的函数。对流层效应与GNSS信号的频率无关。
图5图示了用于计算电离层延迟的一些元素。在图5中，地球表面上的用户500正在接收来自卫星飞行器504的信号502。信号502正在穿过电离层506。如果用户500在卫星飞行器504的正下方，即，具有天顶角＝0，则信号502将通过电离层506行进最短距离，导致最小延迟，即图5所示的垂直延迟。由于用户500的天顶角不为零，信号502必须倾斜地穿过电离层506，导致倾斜延迟(slant delay)。电离层506被建模为围绕地球表面350公里的表面，并且信号502与该层的交点被称为电离层穿透点(iononspheric pierece point，IPP)。
为了提供精确定位，传统的PPP依赖于两个一般信息源：直接可观测量(directobservable)和星历表(ephemeride)。
直接可观测量是GPS接收器可以自行测量的数据。除了伪距之外，PPP的另一个直接可观测量是载波相位，即不仅是GNSS信号中编码的定时消息，而且还包括该信号的波在给定时刻是“上升”还是“下降”。粗略地说，相位可以被认为是给定GNSS卫星与接收器之间的波数中小数点后的数字。就其本身而言，相位测量甚至无法得出大致定位，但一旦其他方法将定位估计缩小到与单个波长对应的直径(大约20厘米)以内，相位信息就可以改进估计。
星历表是GNSS卫星轨道和时钟的精确测量，由大地测量界(国际GNSS服务和其他公共和私人组织)利用地面站的全球网络进行。卫星导航的工作原理是卫星在任何给定时间的位置都是已知的，但实际上，轨道并不是完全可以预测的。卫星广播的星历表是较早的预报，长达数小时之久，并且不如卫星实际位置的经过仔细处理的观测结果准确(最多几米)。因此，如果GNSS接收器系统存储原始观测，则稍后可以根据比GNSS消息中更准确的星历表对其进行处理，从而产生可能比标准实时计算更准确的位置估计。
PPP的一个挑战是电离层延迟408(例如，图5中所示的倾斜延迟)不是恒定的，并且根据太阳活动等而变化。因此，为了提供精确定位，必须补偿各种延迟，包括由电离层引起的延迟。电离层是色散的(dispersive)，这意味着不同频率的信号会被不同程度地减慢。
传统的PPP实施方式利用电离层延迟的频率相关特性来提供这样的补偿。通过测量不同频率信号之间的延迟的差，接收器软件(或稍后的后处理)可以建模并消除任何频率的延迟。这个过程只是近似的，并且仍然存在非色散的延迟源(特别是来自对流层中四处移动的水蒸气)，但它显着提高了精度。传统的PPP模型定义了以下等式：
其中，
其中RP是基于代码的测量
其中，ΦL是载波相位测量
ρ＝几何范围(米)
dT＝接收器时钟误差，由无电离层伪距组合(L1/L5)(米)确定
dTrop＝对流层延迟残差误差，这是建模的对流层延迟与真实对流层延迟之间的差(米)
AIF＝无电离层载波相位组合(L1/L5)(米)的非整数模糊项
∈＝噪声和多径误差(米)
然而，传统的PPP技术存在技术缺陷。例如，在传统的PPP中，PIF和ΦIF的值是基于对两个频率L1和L5的测量来确定的。因此，除非L1和L5都可用，否则不能使用上述标准的PPP等式。
为了克服只有一个频率可用时(例如，在L1或L5，但不是两者都可用的情况下)计算精确点位置的技术问题，提出了一种新PPP方法，该方法使用没有任何无电离层组合的可观测数据，估计电离层延迟残差误差dIono。
一方面，当只有单个频率f0可用时，使用以下等式计算精确点位置：
其中，
P＝伪距测量(米)
Φ＝载波相位测量(米)
ρ＝几何范围(米)
dT＝由f0伪距确定的接收器时钟误差(米)
dTrop＝对流层延迟残差误差，这是建模的对流层延迟与真实对流层延迟之间的差(米)
dIono＝电离层延迟残差误差，这是建模的电离层延迟与真实电离层延迟之间的差(米)
λ＝发送的信号的波长(米/周期)
N＝整数模糊项(周期)
r＝模糊接收器分数偏差项(周期)
s＝模糊卫星分数偏差项(周期)
∈P,∈Φ＝噪声和多径误差(米)
f0的示例包括但不限于L1频带中的频率、L2频带中的频率、L5频带中的频率、E1频带中的频率或E5频带中的频率。
这个方法也可以用于两个频率可用的地方。例如，如果L1或L5可用，但不一定两者都可用，则使用以下等式：
其中，
P＝伪距测量(米)
Φ＝载波相位测量(米)
ρ＝几何范围(米)
dT＝由L1伪距确定的接收器时钟误差(米)
ISTB＝要估计的系统间时间偏差(米)
dTrop＝对流层延迟残差误差，这是建模的对流层延迟与真实对流层延迟之间的差(米)
dIono＝电离层延迟残差误差，这是建模的电离层延迟与真实电离层延迟之间的差(米)
λ＝发送的信号的波长(米/周期)
N＝整数模糊项(周期)
r＝模糊接收器分数偏差项(周期)
s＝模糊卫星分数偏差项(周期)
∈P,∈Φ＝噪声和多径误差(米)
ISTB是不同信号频带之间接收器时钟之间的偏移，用于补偿在一个频率上接收的数据与在另一个频率上接收的数据之间的定时差。在上面的等式中，dT是L1频带的接收器时钟估计值，因此L5频带的接收器时钟将为dT+ISTBL5。(上面的等式也可以被认为包括ISTBL1，尽管延迟为零。)。另一方面，如果dT是由L5伪距测量确定的，则用于Pl1和ΦL1的等式将包括具有非零值的ISTBL1项，并且ISTBL5将为零。在某些方面，ISTB将是扩展的卡尔曼滤波器(EKF)估计中的估计的状态。假定ISTB值对于相同信号类型内的所有SV都是相同的，并且不会随时间发生显著变化；因此，估计ISTB是可行的。
在某些方面，dIono的值可以使用Klobuchar模型或其他模型(诸如NeQuick-G模型)来估计。在某些方面，模型计算的电离层值将根据信号频率按比例放大。
例如，如果SV只有L1信号可用，则将使用用于PL1和ΦL1的等式；如果SV只有L5信号可用，则将使用用于PL5和ΦL5的等式；如果SV的L1和L5信号两者都可用，则PL1、ΦL1、PL5和ΦL5的等式都可以使用。
在一些方面，在应用建模的倾斜电离层值之后，倾斜电离层残差误差对于不同的SV将是不同的。在一个方法中，在EKF估计中为每个SV直接估计倾斜电离层残差误差。在另一个方法中，在EKF估计中为每个SV直接估计垂直电离层残差误差，电离层映射函数将由SV视线信息和电离层处的穿透点的位置确定。假定估计的倾斜电离层残差误差或垂直电离层残差误差不会随时间显著变化；因此，估计dIono是可行的。
图6是图示根据一些方面的用于采用估计的电离层的GNSS PPE的方法600的流程图。在一些方面，图6的一个或多个过程框可由用户设备(UE)(例如，用户设备(UE)302)执行。在一些方面，图6的一个或多个过程框可由与用户设备(UE)分离或包括用户设备(UE)的另一设备或一组设备执行。附加地或可替代地，图6的一个或多个过程框以由设备3A00的一个或多个组件执行，诸如处理器3A20、存储器3A30、存储组件3A40、输入组件3A50、输出组件3A60和/或通信接口3A70。
如图6所示，方法600可以包括在用户设备(UE)处：从卫星飞行器(SV)接收第一频带的信号(框610)；基于第一频带的信号来估计电离层延迟残差误差(框620)；基于估计的电离层延迟残差误差来计算伪距测量和载波相位测量(框630)；使用伪距测量和载波相位测量来估计位置(框640)。例如，UE是本文描述的UE中的任何一个。
方法600可以包括另外的方面，诸如下文描述的任何单个方面或方面的任何组合和/或结合本文别处描述的一个或多个其他过程。
在一方面，计算伪距测量或载波相位测量包括基于估计的电离层延迟和几何距离、接收器时钟定时、系统间时间偏差、对流层延迟残差误差、模糊项、噪声或多径延迟或其组合来计算伪距测量或载波相位测量。
在一方面，计算伪距测量包括根据本文公开的任何新的伪距等式并使用第一频带来计算伪距测量。在一些方面，计算伪距测量包括使用至少一个附加频带计算伪距测量。
在一方面，计算载波相位测量包括根据本文公开的任何新的载波相位测量等式并使用第一频带来计算载波相位测量。在一些方面，计算载波相位测量包括使用至少一个附加频带计算载波相位测量。
在一方面，基于第一频带的信号来估计电离层延迟残差误差包括基于Klobuchar等式来估计电离层延迟残差误差。
在一方面，第一频带包括L1频带、L2频带、L5频带、E1频带或E5频带。
尽管图6示出了方法600的示例框，但在一些方面，方法600可以包括与图6中描绘的框相比额外的框、更少的框、不同的框或不同布置的框。附加地或可替代地，方法600中的两个或更多个框可并行执行。
图7和图8是在L1和L5均可用的情况下，根据某些方面比较标准PPP模型与新PPP模型的性能的图表。
图7是水平误差(HE)随时间变化的曲线图700，比较了标准PPP模型702和新PPP模型704的性能。例如，通过展示比标准PPP模型更低的HE并比标准PPP模型更快地达到更低的HE值，可以看出，新PPP模型704比标准PPP模型702表现更好。
图8是对于标准PPP模型802和新PPP模型804的水平误差(HE)的累积分布函数(CDF)的图表800。标准模型802展示了在0.48处68％ HE和在0.90处95％ HE，而新模型804表现出更好的性能，在0.24处达到68％HE，在0.59处达到95％ HE。
本领域的技术人员将理解，信息和信号可以使用各种不同的技术和工艺中的任何一种来表示。例如，在以上描述中可能引用的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子，或任何它们的组合来表示。
此外，本领域的技术人员将理解，结合本文公开的方面描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，各种说明性组件、块、模块、电路和步骤已在上面根据它们的功能进行了一般性描述。这样的功能是作为硬件还是软件来实现取决于特定的应用程序和强加给整个系统的设计约束。技术人员可以针对每个特定应用程序以不同的方式实现所描述的功能，但是这些方面的决定不应被解释为导致偏离本公开的范围。
结合本文公开的方面描述的各种说明性逻辑块、模块和电路可以用旨在执行本文描述的功能的通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或其他可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件，或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在可替代方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以实现为计算设备的组合，例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP核心的组合，或任何其他这样的配置。
结合本文公开的方面描述的方法、序列和/或算法可以直接体现在硬件中、体现在由处理器执行的软件模块中或体现在两者的组合中。软件模块可以驻留在随机存取存储器(RAM)、闪存、只读存储器(ROM)、可擦可编程ROM(EPROM)、电可擦可编程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM，或本领域已知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器，使得处理器可以从存储介质读取信息和向存储介质写入信息。在可替代方案中，存储介质可以集成到处理器中。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在用户终端(例如，UE)中。在可替代方案中，处理器和存储介质可以作为分立组件驻留在用户终端中。
在一个或多个示例性方面，所描述的功能可以以硬件、软件、固件或其任意组合来实现。如果以软件实现，则这些功能可以作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码存储或传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和包括有助于将计算机程序从一个地方传送到另一个地方的任何介质的通信介质。存储介质可以是计算机可以访问的任何可用介质。作为示例而非限制，这样的计算机可读介质可以包括可用于以指令或数据结构的形式携带或者存储所需的程序代码并且可以由计算机访问的RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备，或者任何其他介质。此外，任何连接都被恰当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或诸如红外线、无线电和微波等无线技术从网站、服务器或其他远程源传输软件，则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或诸如红外、无线电和微波等无线技术包括在介质的定义中。本文使用的磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘则通过激光以光学方式再现数据。以上的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。
以下编号的条款描述了实施示例：
条款1.一种用于精确点定位(PPP)的方法，所述方法包括：在用户设备(UE)处：从卫星飞行器(SV)接收第一频带的信号；基于第一频带的信号来估计第一电离层延迟残差误差；基于第一电离层延迟残差误差来计算第一伪距测量和第一载波相位测量；以及使用第一伪距测量和第一载波相位测量来估计位置。
条款2.根据条款1所述的方法，其中，基于电离层延迟残差误差来计算第一伪距测量或第一载波相位测量包括基于第一电离层延迟残差误差以及以下各项中的至少一个：几何范围、接收器时钟定时、系统间时间偏差、对流层延迟残差误差、模糊项、噪声或多径延迟，或其组合，来计算第一伪距测量或第一载波相位测量。
条款3.根据条款1或条款2所述的方法，其中，计算第一伪距测量包括根据等式来计算第一伪距测量，其中，Pf1包括基于第一频率f1的伪距测量，ρ包括几何范围，dT包括由Pf1确定的接收器时钟误差，dTrop包括对流层延迟残差误差，dIono包括电离层延迟残差误差，并且∈P包括噪声和多径误差。
条款4.根据条款1-3中任一项所述的方法，其中，计算第一载波相位测量包括根据等式来计算第一载波相位测量，其中，Φf1包括基于第一频率f1的载波相位测量，ρ包括几何范围，dT包括由Pf1确定的接收器时钟误差，dTrop包括对流层延迟残差误差，dIono包括电离层延迟残差误差，λ包括接收的信号的波长，N包括整数模糊项，r包括模糊接收器分数偏差项，s包括模糊卫星分数偏差项，并且∈Φ包括噪声和多径误差。
条款5.根据条款1-4中任一项所述的方法，其中，基于第一频带的信号来估计第一电离层延迟残差误差包括基于Klobuchar等式来估计第一电离层延迟残差误差。
条款6.根据条款1-5中任一项所述的方法，其中，第一频带包括L1频带、L2频带、L5频带、E1频带或E5频带。
条款7.根据条款1-6中任一项所述的方法，其中，使用第一伪距测量和第一载波相位测量来估计位置包括执行超长基线实时运动学(RTK)定位。
条款8.根据条款1-7中任一项所述的方法，还包括：从SV接收第二频带的信号；基于第二频带的信号来估计第二电离层延迟残差误差；基于第二电离层延迟残差误差来计算第二伪距测量和第二载波相位测量；其中使用第一伪距测量和第一载波相位测量来估计位置包括使用第一伪距测量、第一载波相位测量、第二伪距测量和第二载波相位测量来估计位置。
条款9.根据条款8所述的方法，其中，计算第二伪距测量包括根据等式来计算第二伪距测量，其中Pf2包括基于第二频率f2的伪距测量，ρ包括几何范围，dT包括由Pf1确定的接收器时钟误差，dTrop包括对流层延迟残差误差，dIono包括电离层延迟残差误差，并且∈P包括噪声和多径误差。
条款10.根据条款9所述的方法，其中，计算第二载波相位测量包括根据等式来计算第二载波相位测量，其中Φf2包括基于第二频率f2的载波相位测量，ρ包括几何范围，dT包括由Pf1确定的接收器时钟误差，dTrop包括对流层延迟残差误差，dIono包括电离层延迟残差误差，λ包括接收的信号的波长，N包括整数模糊项，r包括模糊接收器分数偏差项，s包括模糊卫星分数偏差项，并且∈Φ包括噪声和多径误差。
尽管前述公开显示了本公开的说明性方面，但应注意，在不脱离由所附权利要求限定的本公开的范围的情况下，可在本文中进行各种改变和修改。根据本文描述的公开的方面的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需要以任何特定顺序执行。此外，尽管可以以单数形式描述或要求保护本公开的元素，但是除非明确声明限制为单数，否则可以考虑复数形式。

Claims (31)

1.一种用于精确点定位(PPP)的方法，所述方法包括：
在用户设备(UE)处：
从卫星飞行器(SV)接收第一频带的信号；
基于所述第一频带的所述信号来估计第一电离层延迟残差误差；
基于所述第一电离层延迟残差误差来计算第一伪距测量和第一载波相位测量；以及
使用所述第一伪距测量和所述第一载波相位测量来估计位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述第一电离层延迟残差误差来计算所述第一伪距测量或所述第一载波相位测量包括基于所述第一电离层延迟残差误差以及以下各项中的至少一个：几何范围、接收器时钟定时、系统间时间偏差、对流层延迟残差误差、模糊项、噪声或多径延迟，或其组合，来计算所述第一伪距测量或所述第一载波相位测量。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，计算所述第一伪距测量包括根据等式
来计算所述第一伪距测量，其中：
Pf1包括基于第一频率f1的伪距测量；
ρ包括几何范围；
dT包括由Pf1确定的接收器时钟误差；
dTrop包括对流层延迟残差误差；
dIono包括电离层延迟残差误差；以及
∈P包括噪声和多径误差。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，计算所述第一载波相位测量包括根据等式
来计算所述第一载波相位测量，其中：
Φf1包括基于所述第一频率f1的载波相位测量；
ρ包括几何范围；
dT包括由Pf1确定的接收器时钟误差；
dTrop包括对流层延迟残差误差；
dIono包括电离层延迟残差误差；
λ包括所述信号的波长；
N包括整数模糊项；
r包括模糊接收器分数偏差项；
s包括模糊卫星分数偏差项；以及
∈Φ包括噪声和多径误差。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述第一频带的所述信号来估计第一电离层延迟残差误差包括基于Klobuchar等式来估计所述第一电离层延迟残差误差。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一频带包括L1频带、L2频带、L5频带、E1频带或E5频带。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，使用所述第一伪距测量和所述第一载波相位测量来估计位置包括执行超长基线实时运动学(RTK)定位。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：
从所述SV接收第二频带的信号；
基于所述第二频带的所述信号来估计第二电离层延迟残差误差；以及
基于所述第二电离层延迟残差误差来计算第二伪距测量和第二载波相位测量；
其中，使用所述第一伪距测量和所述第一载波相位测量来估计所述位置包括使用所述第一伪距测量、所述第一载波相位测量、所述第二伪距测量和所述第二载波相位测量来估计所述位置。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，计算所述第二伪距测量包括根据等式
来计算所述第二伪距测量，其中：
Pf2包括基于第二频率f2的伪距测量；
ρ包括几何范围；
dT包括由Pf1确定的接收器时钟误差；
ISTBf2包括系统间时间偏差；
dTrop包括对流层延迟残差误差；
dIono包括电离层延迟残差误差；以及
∈P包括噪声和多径误差。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，计算所述第二载波相位测量包括根据等式
来计算所述第二载波相位测量，其中：
Φf2包括基于所述第二频率f2的载波相位测量；
ρ包括几何范围；
dT包括由Pf1确定的接收器时钟误差；
ISTBf2包括系统间时间偏差；
dTrop包括对流层延迟残差误差；
dIono包括电离层延迟残差误差；
λ包括所述信号的波长；
N包括整数模糊项；
r包括模糊接收器分数偏差项；
s包括模糊卫星分数偏差项；以及
∈Φ包括噪声和多径误差。
11.一种用户设备(UE)，包括：
存储器；
至少一个收发器；以及
至少一个处理器，通信地耦合到所述存储器和所述至少一个收发器的，所述至少一个处理器被配置为：
从卫星飞行器(SV)接收第一频带的信号；
基于所述第一频带的所述信号来估计第一电离层延迟残差误差；
基于所述第一电离层延迟残差误差来计算第一伪距测量和第一载波相位测量；以及
使用所述第一伪距测量和所述第一载波相位测量来估计位置。
12.根据权利要求11所述的UE，其中，所述一个或多个处理器在计算所述第一伪距测量或所述第一载波相位测量时被配置为基于所述第一电离层延迟残差误差以及以下各项中的至少一个：几何范围、接收器时钟定时、系统间时间偏差、对流层延迟残差误差、模糊项、噪声或多径延迟或其组合，来计算所述第一伪距测量或所述第一载波相位测量。
13.根据权利要求12所述的UE，其中，所述一个或多个处理器在计算所述第一伪距测量时被配置为根据等式来计算所述第一伪距测量，其中：
Pf1包括基于第一频率f1的伪距测量；
ρ包括几何范围；
dT包括由Pf1确定的接收器时钟误差；
dTrop包括对流层延迟残差误差；
dIono包括电离层延迟残差误差；以及
∈P包括噪声和多径误差。
14.根据权利要求13所述的UE，其中，所述一个或多个处理器在计算所述第一载波相位测量时被配置为根据等式
来计算所述第一载波相位测量，其中：
Φf1包括基于所述第一频率f1的载波相位测量；
ρ包括几何范围；
dT包括由Pf1确定的接收器时钟误差；
dTrop包括对流层延迟残差误差；
dIono包括电离层延迟残差误差；
λ包括所述信号的波长；
N包括整数模糊项；
r包括模糊接收器分数偏差项；
s包括模糊卫星分数偏差项；以及
∈Φ包括噪声和多径误差。
15.根据权利要求11所述的UE，其中，所述一个或多个处理器在基于所述第一频带的所述信号来估计电离层延迟残差误差时被配置为基于Klobuchar等式来估计所述电离层延迟残差误差。
16.根据权利要求11所述的UE，其中，所述第一频带包括L1频带、L2频带、L5频带、E1频带或E5频带。
17.根据权利要求11所述的UE，其中，所述一个或多个处理器在使用所述第一伪距测量和所述第一载波相位测量来估计位置时被配置为执行超长基线实时运动学(RTK)定位。
18.根据权利要求11所述的UE，其中，所述一个或多个处理器还被配置为：
从所述SV接收第二频带的信号；
基于所述第二频带的所述信号来估计第二电离层延迟残差误差；以及
基于所述第二电离层延迟残差误差来计算第二伪距测量和第二载波相位测量；
其中，使用所述第一伪距测量和所述第一载波相位测量来估计所述位置包括使用所述第一伪距测量、所述第一载波相位测量、所述第二伪距测量和所述第二载波相位测量来估计所述位置。
19.根据权利要求18所述的UE，其中，所述一个或多个处理器在计算所述第二伪距测量时被配置为根据等式
来计算所述第二伪距测量，其中：
Pf2包括基于第二频率f2的伪距测量；
ρ包括几何范围；
dT包括由Pf1确定的接收器时钟误差；
ISTBf2包括系统间时间偏差；
dTrop包括对流层延迟残差误差；
dIono包括电离层延迟残差误差；以及
∈P包括噪声和多径误差。
20.根据权利要求19所述的UE，其中，所述一个或多个处理器在计算所述第二载波相位测量时被配置为根据等式
来计算所述第二载波相位测量，其中：
Φf2包括基于所述第二频率f2的载波相位测量；
ρ包括几何范围；
dT包括由Pf1确定的接收器时钟误差；
ISTBf2包括系统间时间偏差；
dTrop包括对流层延迟残差误差；
dIono包括电离层延迟残差误差；
λ包括所述信号的波长；
N包括整数模糊项；
r包括模糊接收器分数偏差项；
s包括模糊卫星分数偏差项；以及
∈Φ包括噪声和多径误差。
21.一种用户设备(UE)，包括：
用于从卫星飞行器(SV)接收第一频带的信号的部件；
用于基于所述第一频带的所述信号来估计电离层延迟残差误差的部件；
用于基于所述电离层延迟残差误差来计算伪距测量和载波相位测量的部件；以及
用于使用所述伪距测量和所述载波相位测量来估计位置的部件。
22.根据权利要求21所述的UE，其中，基于所述第一电离层延迟残差误差来计算所述第一伪距测量或所述第一载波相位测量包括基于所述第一电离层延迟残差误差以及以下各项中的至少一个：几何范围、接收器时钟定时、系统间时间偏差、对流层延迟残差误差、模糊项、噪声或多径延迟，或其组合，来计算所述第一伪距测量或所述第一载波相位测量。
23.根据权利要求22所述的UE，其中，计算所述第一伪距测量包括根据等式
来计算所述第一伪距测量，其中：
Pf1包括基于第一频率f1的伪距测量；
ρ包括几何范围；
dT包括由Pf1确定的接收器时钟误差；
dTrop包括对流层延迟残差误差；
dIono包括电离层延迟残差误差；以及
∈P包括噪声和多径误差。
24.根据权利要求23所述的UE，其中，计算所述第一载波相位测量包括根据等式
来计算所述第一载波相位测量，其中：
Φf1包括基于所述第一频率f1的载波相位测量；
ρ包括几何范围；
dT包括由Pf1确定的接收器时钟误差；
dTrop包括对流层延迟残差误差；
dIono包括电离层延迟残差误差；
λ包括所述信号的波长；
N包括整数模糊项；
r包括模糊接收器分数偏差项；
s包括模糊卫星分数偏差项；以及
∈Φ包括噪声和多径误差。
25.根据权利要求21所述的UE，其中，基于所述第一频带的所述信号来估计第一电离层延迟残差误差包括基于Klobuchar等式来估计所述第一电离层延迟残差误差。
26.根据权利要求21所述的UE，其中，所述第一频带包括L1频带、L2频带、L5频带、E1频带或E5频带。
27.根据权利要求21所述的UE，其中，使用所述第一伪距测量和所述第一载波相位测量来估计位置包括执行超长基线实时运动学(RTK)定位。
28.根据权利要求21所述的UE，还包括：
用于从所述SV接收第二频带的信号的部件；
用于基于所述第二频带的所述信号来估计第二电离层延迟残差误差的部件；以及
用于基于所述第二电离层延迟残差误差来计算第二伪距测量和第二载波相位测量的部件；
其中，使用所述第一伪距测量和所述第一载波相位测量来估计所述位置包括使用所述第一伪距测量、所述第一载波相位测量、所述第二伪距测量和所述第二载波相位测量来估计所述位置。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，计算所述第二伪距测量包括根据等式
来计算所述第二伪距测量，其中：
Pf2包括基于第二频率f2的伪距测量；
ρ包括几何范围；
dT包括由Pf1确定的接收器时钟误差；
ISTBf2包括系统间时间偏差；
dTrop包括对流层延迟残差误差；
dIono包括电离层延迟残差误差；以及
∈P包括噪声和多径误差。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，计算所述第二载波相位测量包括根据等式
来计算所述第二载波相位测量，其中：
Φf2包括基于所述第二频率f2的载波相位测量；
ρ包括几何范围；
dT包括由Pf1确定的接收器时钟误差；
ISTBf2包括系统间时间偏差；
dTrop包括对流层延迟残差误差；
dIono包括电离层延迟残差误差；
λ包括所述信号的波长；
N包括整数模糊项；
r包括模糊接收器分数偏差项；
s包括模糊卫星分数偏差项；以及
∈Φ包括噪声和多径误差。
31.一种存储指令集的非暂时性计算机可读介质，所述指令集包括一个或多个指令，所述一个或多个指令当由用户设备(UE)的一个或多个处理器执行时，使得所述UE：
从卫星飞行器(SV)接收第一频带的信号；
基于所述第一频带的所述信号来估计电离层延迟残差误差；
基于所述电离层延迟残差误差来计算伪距测量和载波相位测量；以及
使用所述伪距测量和所述载波相位测量来估计位置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9923626B2 (en) 2014-06-13 2018-03-20 Trimble Inc. Mobile ionospheric data capture system
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WO2018034580A1 (en) 2016-08-15 2018-02-22 Limited Liability Company "Topcon Positioning Systems" Adaptive gnss positioning method capable of adjusting to ionospheric delay
CN107356947B (zh) * 2017-05-31 2019-06-18 中国科学院测量与地球物理研究所 基于单频导航卫星数据确定卫星差分伪距偏差的方法
US11506796B2 (en) 2018-11-21 2022-11-22 Unicore Communications, Inc. Method, apparatus and mobile device for extending real-time kinematic positioning during reference data outage
CN109951796B (zh) * 2019-03-07 2020-10-27 和芯星通科技(北京)有限公司 一种云+端的定位服务方法及系统
CN111638535B (zh) * 2020-05-15 2022-02-25 山东科技大学 一种用于gnss实时精密单点定位的混合模糊度固定方法
EP4009081A1 (en) * 2020-12-03 2022-06-08 Septentrio N.V. Method and system for fast ionosphere scintillation detection

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