CN1784841B - 基于来自多个通信系统的时间信息的虚拟实时时钟 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种用于基于来自多个通信系统的时间信息在一终端机处构建一“虚拟”实时时钟的方法和装置。至少一个系统(例如GPS)为所述虚拟实时时钟提供“绝对”时间信息，且至少一个其它系统(例如一蜂窝系统)提供“相对”时间信息。当可从所述第一系统得到绝对时间时，用绝对时间为虚拟实时时钟印上“时间戳”。当从所述第二系统接收到相对时间时，将相对时间(其可从多个异步发射器接收到)映射至虚拟实时时钟的时间线。然后，可基于来自所述第一系统的绝对时间和来自所述第二系统的相对时间估计时间线上任一任意时间点的绝对时间。来自第一系统的两个或两个以上时间点的绝对时间也可用于校准来自所述第二系统的相对时间。

Description

基于来自多个通信系统的时间信息的虚拟实时时钟
技术领域
本发明通常涉及通信，且更特定来说，涉及一种用于基于来自多个通信系统的时间信息执行一虚拟实时时钟的方法和装置。
背景技术
无线终端机通常需要且有时有必要知道精确时间。一个需要精确时间的特定应用程序为基于众所周知的全球定位系统(GPS)的位置确定，所述全球定位系统(GPS)为绕地球轨道运行的24个彼此相隔适宜的卫星的格局。每一GPS卫星发射一编码有信息的信号，该信息允许地球上的GPS接收器测量所接收到的信号相对于一任意时间点的到达时间。然后，此相对到达时间测量可被转化为一“伪距(pseudo-range)”。基于足够数目的卫星和其位置的伪距测量可精确地估计GPS接收器的位置。
可通过处理GPS信号本身以获得必要的时间信息，确定来自GPS卫星的信号的到达时间。对于GPS来说，完整的时间信息可被划分为三个不同的时间分量：周比特(bit of week，BOW)、历元(以比特为单位)和子码帧(全部在下文加以详细描述)。每个时间分量覆盖不同的时间范围且具有不同的时间分辨率。可由接收器基于不同信号处理从GPS信号获得每个时间分量。通常按顺序(以递增的粗时间分辨率)执行获得这些时间分量的处理，以使先获得子码帧(精)定时，再获得历元(以比特为单位)定时，且最后获得BOW(粗)时间信息。因此，从所述GPS信号获得一给定时间分量的处理时间是累积的(意即，等于用于该时间分量的处理时间加上用于所有较高分辨率时间分量的处理时间)。如果GPS接收器先验(priori)已知这些时间分量中的任一时间分量，那么其可跳过获得该分量的相应处理。此则将减少获得伪距测量和(最终)终端机的定位所需的时间的量。
终端机可获得GPS时间，作为定位的结果之一。所述GPS时间可被视为“真实”或绝对时间，且包括上文所述的所有三个时间分量。此GPS时间可用于给终端机的内部定时印上“时间戳”，以使其获知在一特定时间点(time instant)的真实或绝对时间。在定位之间，终端机可以空闲模式操作，借此使尽可能多的电路断电以节省电池电力。而在空闲模式中，终端机通常维持一基于内部时钟被操作的计数器。所述计数器有效地为一用于在终端机空闲且不从任何发射器接收信号时为终端机提供时间信息的定时器。
在一任意时间点，可命令终端机执行一新的定位。然后，该计数器可用作一实时时钟，以估计自从获得最后的GPS时间的时间点时由终端机的内部时钟测得的已逝去的时间量。在此任意时间点的绝对时间可通过将所述逝去时间估计加到最后的GPS时间中进行估计。此绝对时间估计的精确度取决于逝去时间估计的精确度。如果可以以一相对高的精确度估计逝去时间，那么绝对时间估计将合理地精确。在此情况下，可不必为新定位恢复BOW定时和以比特为单位的历元定时。由此，可在一更短的时间内获得新定位，这非常需要。
遗憾的是，终端机的内部时钟可能不够精确。举例来说，用于执行终端机的实时时钟的内部时钟可具有一大达百万分之(ppm)100的误差。那么，逝去时间估计可具有相同ppm量的误差，逝去时间越长，误差的量值越大。举例来说，50秒的逝去时间的100ppm误差为5毫秒，而500秒的逝去时间的相同100ppm误差为50毫秒。在逝去时间估计中的一个较大误差可因而使需要恢复一新定位的以比特为单位的历元和(有可能)BOW定时成为必要，这是我们十分不希望见到的。
因此，在此项技术中，需要一种用以执行具有较高精确度的实时时钟且可用于各种应用(例如位置确定)的方法和装置。
发明内容
本文提供一种用于基于来自多个通信系统的时间信息在终端机执行一“虚拟”实时时钟的方法和装置。至少一系统(例如GPS)为所述虚拟实时时钟提供“绝对”时间信息，且至少一其它系统(例如一蜂窝系统)提供“相对”时间信息。当可从所述第一系统得到绝对时间时，用绝对时间为虚拟实时时钟印上“时间戳”。当从所述第二系统接收到相对时间时，可将相对时间(其可从第二系统中的多个异步发射器中接收到)映射至虚拟实时时钟的时间线。然后，可基于来自第一系统的绝对时间和来自第二系统的相对时间估计时间线上任一任意时间点的绝对时间。用于两个或两个以上时间点的来自第一系统的绝对时间也可用于校准来自第二系统的相对时间。
本文所述的方法的一特定实施例可基于来自许多个通信系统的时间信息提供一绝对时间估计。最初，从第一系统(例如GPS)获得第一时间点的绝对时间。在第二时间点从第二系统(例如GSM或W-CDMA系统)中的第一发射器接收第一信令消息(例如同步突发脉冲)。然后，确定第一与第二时间点之间的第一时间偏差。也可在第三时间点(例如，在手动切断的情形下)从第二系统中的第二发射器接收第二信令消息。第一和第二发射器可相对彼此异步，在此情况下可确定第一与第三时间点之间的第二时间偏差。其后，可在第四时间点从第一或第二发射器接收第三信令消息。然后，可基于(1)第一时间点的绝对时间、(2)第一【或第二】时间偏差、(3)第二【或第三】时间点与第四时间点之间的逝去时间和(4)第四时间点与指定时间点之间的时间差(用第二发射器的相对时间来估计指定时间点的绝对时间时，可应用括号中的术语)来确定指定时间点的绝对时间估计。
下文进一步详细描述所述方法和装置的多个方面和实施例。
附图说明
当结合诸图理解时，本发明的特征、性质和优势将从下文所述的具体实施方式中变得更显而易见，在诸图中相同参考字符始终对应识别，其中：
图1为显示能从多个通信系统接收信号的无线终端机的图；
图2为说明基于来自GPS和一蜂窝系统的时间信息执行一虚拟实时时钟的图；
图3为说明基于来自GPS和所述蜂窝系统中的两个异步基站的时间信息执行所述虚拟实时时钟的图；
图4为说明GSM系统的帧结构的图；
图5和图6为一用于基于来自多个通信系统的时间信息提供一绝对时间估计的方法的两个实施例的流程图；
图7为说明GPS信号的数据传送格式的图；
图8为用于基于来自所述虚拟实时时钟的一精确绝对时间估计确定一接收器单元的位置的方法的一个实施例的流程图；和
图9为一接收器单元的一个实施例的方块图，所述接收器单元可为所述无线终端机的一分量。
具体实施方式
图1为显示一能从多个通信系统接收信号的无线终端机110的图。一个此通信系统为著名的全球定位系统(Global Positioning System，GPS)。另一此通信系统为一无线(例如蜂窝)通信系统，其可为一码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)或一些其它多路存取通信系统。所述CDMA系统可执行一个或一个以上诸如IS-95、IS-2000、W-CDMA等等的标准。所述TDMA系统可执行一个或一个以上诸如GSM、GPRS等等的标准。这些多种标准在此项技术中为为人所知且以引用的方式并入本文。总的来说，终端机110可从可为任何类型的任何数目的通信系统(例如蓝牙、WI-FI或任何其它能提供时间信息的系统)接收信息。在下文详细描述的一个特定实施例中，终端机110能从GPS和GSM系统接收信息。
终端机110可从若干GPS卫星130接收信号，且可处理这些GPS信号以导出其当前位置的估计。所述终端机可获得GPS时间作为定位的结果之一(或可运行以处理所述GPS信号来只获得GPS时间)。由于由GPS卫星维持的时钟非常精确且根据需要被进一步调节以跟踪世上极其精确的原子钟，此GPS时间为实际时间的精确正确指示。所述GPS时间因此可被视为“真实”或绝对时间。只要所述终端机具有GPS时间，它就可以校准自己的定时。然而，由于所述终端机可在偶发(sporadic)时间点执行定位(例如，每当使用者和/或蜂窝系统指令时)，GPS时间可仅在这些偶发时间点得到。
终端机110也可从蜂窝系统中的一个或一个以上的基站120接收信号，且可处理这些地面信号以接收信息或与蜂窝系统通信。作为同步和采集过程的一部分，可要求所述终端机确定每个基站的定时，所述终端机用所述基站接收数据或通信。对于GSM系统，通过每一基站周期性发射一同步突发脉冲，以将帧级别同步数据提供至终端机。每个基站的定时可通过处理由基站发射的同步突发脉冲确定。
同步操作一些蜂窝系统(例如IS-95和cdma2000系统)以调准所有基站的定时。此外，可进一步使这些蜂窝系统中的基站的定时与GPS时间同步(意即被锁定至GPS时间)。在此情况下，所述终端机可用GPS时间不断地更新其内部定时，可基于来自GPS卫星和/或基站的信号获得GPS时间。
然而，可异步地操作一些蜂窝系统(例如GSM和W-CDMA系统)。对于W-CDMA，可操作基站以使它们全部互相同步或全部彼此异步。也可操作基站以使一些基站同步而其它基站不同步。选择同步或异步操作取决于网络操作员操作系统的方式。对于GSM，这些基站关于彼此异步。
对于异步蜂窝系统(例如，GSM或W-CDMA系统)，基站的定时没有被调准且可随着时间漂移。此漂移的长期平均值可为零或可为一些非零值(意即，诸基站之间的时间差可不断增加或减少)。由于异步定时，这些基站的帧不大可能在同一时间点(除非巧合)开始。此外，在异步蜂窝系统中的诸基站的定时通常不与GPS时间同步。由于这些原因，所述终端机将不能以与同步系统的相同的方式来基于来自这些异步基站的时间信息更新其内部定时。
本文提供一种基于来自多个通信系统的时间信息在一终端机执行一“虚拟”实时时钟的方法和装置，所述多个通信系统之一可为异步系统(例如GSM或W-CDMA系统)。本发明者已经认识到：尽管可异步操作蜂窝系统中的基站，但是每个基站的定时是基于通常比所述终端机的内部时钟更精确的时钟而导出的。例如，当所述终端机的内部时钟可具有大约10ppm或更差的精确度时，基站的时钟可具有大约±0.05ppm或可能0.01ppm(意即，精确100至1000倍)的精确度。然后，可基于来自GPS(只要可用时)的GPS时间和蜂窝系统中的基站的精确定时通过所述终端机执行精确虚拟实时时钟。
图2为一说明基于来自GPS和蜂窝系统的时间信息在终端机执行虚拟实时时钟的图。图2显示终端机、蜂窝系统中的一基站和GPS的三个不同时间线。这三个不同时间线由为所述终端机、所述基站和所述GPS使用三个不同的时钟(未被锁定)而产生。
如图2所示，GPS与其自己的时间线相关联，所述时间线是基于世上极其精确的原子钟而有效地确定。控制且校正GPS卫星时钟，以允许绝对GPS时间与个别卫星时钟之间的关系在任何给定时刻都能为人所熟知。
对于异步蜂窝系统，每个基站的定时可不同于蜂窝系统中的其它基站的定时。每个基站的定时是基于其自己的时钟而确定，所述时钟可锁定或可不锁定于某其它时间基准(例如GPS)。尽管如此，基站的时钟频率通常比终端机的内部时钟频率精确得多。每个基站以根据所述蜂窝系统执行的标准界定的一特定持续时间的帧的形式发射数据。为简单起见，图2显示仅一个基站的定时。此基站的帧周期被表示为T帧，且每一帧的起始显示于图2中。
所述终端机通常维持一计数器或一计时器，用于为所述终端机中的所有处理元件提供“系统时间”。为简单起见，以下描述假定维持一计数器以提供系统时间。基于所述终端机的内部时钟操作此计数器，所述内部时钟通常是三个实体(意即，终端机、基站和GPS)中的所有时钟中最不准确的一个。除非所述内部时钟被锁定于另一时钟(例如，基站时钟)，否则所述内部时钟为“自由轮”。终端机处的系统时间的精确度与此内部时钟有直接关联。
最初，加电时，计数器可被重置(例如，在某任意时间点)，且其后基于内部时钟增加。为清楚起见，所述计数器被显示为一回绕计数器，其具有一输出随每个时钟周期线性增加直至达到最大计数值，此时计数器重置回最小计数值。因此，所述计数器输出可绘制为一锯齿状波形。可选择最大计数值和最小计数值以使所述锯齿状波形的每个周期近似地等于一个来自基站的帧。在一典型实施例中，此计数器或另一计数器中的额外比特可被用于覆盖一更长的时间间隔。举例来说，可维持另一计数器以计数第一计数器回绕的次数(意即，帧的数目)。
所述计数器为终端机提供系统时间，也界定了所述终端机的时间线。具体而言，终端机时间线上的任何给定时间点都与特定计数值相关联，所述特定计数值用作在该时间点的终端机系统时间。无需其它任何外部时间信息，所述计数器能提供“相对”时间(意即，两个时间点之间逝去的时间量)，但是不能提供“绝对”时间(意即，在一给定时间点的“真实”或实际时间)。
可如下在终端机中执行虚拟实时时钟。最初，在终端机时间线上的时间点T1，终端机具有该时间点的绝对时间tabs1。此绝对时间tabs1可为通过处理来自若干GPS卫星的信号(例如以获得一定位)而获得的GPS时间，或可通过一些其它方式获得。然后，所述终端机将时间点T1的计数值C1与绝对时间tabs1关联起来。然后，这在终端机定时和GPS定时之间建立起一关系。
所述终端机也(不断地或周期性地)处理来自基站的信号以接收消息和/或以与蜂窝系统通信。作为信号处理的一部分，所述终端机可检测某些由基站发射的信令消息(例如同步突发脉冲)，以为终端机提供同步。如图2所示，终端机检测到帧k的起始发生于时间点T2。终端机进一步处理在帧k上的信令消息以提取此帧的帧号码。然后终端机将时间点T2的计数值C2与帧k的起始关联起来，且进一步将帧k的帧号码与时间点T2关联起来。然后，这在终端机定时与基站定时之间建立起一关系。
接着，终端机可在GPS定时与基站定时之间建立起一关系。具体而言，终端机可在接收到绝对时间tabs1的时间点T1与帧k起始的时间点T2之间确定一时间偏差ΔTBS。此时间偏差可被表达为：
       ΔTBS＝T2-T1        式(1)
由于计数值被用于表示终端机时间线的时间，时间偏差ΔTBS可确定为ΔTBS＝(C2-C1)/Fnom，其中Fnom为标称时钟频率且C2被调整以说明自从时间点T1以后计数器中的任何回绕。
其后，终端机可空闲一段时间。在终端机时间线上的任意时间点T4，可需要绝对时间(例如，用于新定位)。然后，在时间点T4的绝对时间估计
Figure A20048001244000151
可以按如下方式确定。首先，检测到在时间点T4之前(或附近)的一帧(例如，帧k+n)的起始发生于时间点T3。帧k+n的起始与需要绝对时间估计的时间点T4之间的时间差ΔT可因而被确定为：
               ΔT＝T4-T3       式(2)
再者，时间差ΔT可被确定为ΔT＝(C4-C3)/Fnom，其中C3和C4分别为在时间点T3和时间点T4的计数值。
时间点T2与时间点T3之间的全部帧的数目也得到确定。此可基于从在帧k和帧k+n中所传送的信令消息中提取的帧号码，或基于由终端机维持以对帧数进行计数的另一计数器获得。在时间点T4的绝对时间tabs2可因此估计为：
Figure A20048001244000152
式(3)
其中n为时间点T2与时间点T3之间的全部帧的数目。
如式(3)所示，绝对时间估计值基于四个项而导出。项tabs1非常精确且被认为无任何误差。举例来说，可以以大约100毫微秒的精确度提供GPS时间。项nT帧是基于基站的定时，在此情况下T帧可精确到0.1ppm或0.01ppm。项nT帧通常覆盖时间点T1与时间点T4之间的逝去时间的一大部分。项ΔTBS和ΔT是基于终端机的定时，其通常具有所有三个实体中的较差的精确度。然而，相对于时间点T1与时间点T4之间的逝去时间来说，由项ΔTBS和项ΔT覆盖的时间周期通常较短。因此，绝对时间估计值
Figure A20048001244000161
为时间点T4处的绝对时间tabs2的精确估计值，因为(1)时间点T1与时间点T4之间的大部分逝去时间(意即nT帧)是基于精确的基站定时而估计得到，且(2)只有相对较小部分的逝去时间(意即ΔTBS+ΔT)可能是基于不太精确的终端机定时而估计得到。
如图2所示，基于来自多个通信系统(例如GPS和蜂窝系统)的时间信息有效地构建虚拟实时时钟。来自一个通信系统(例如GPS)的时间信息可以在特定时间点以精确绝对时间(例如tabs1)的形式提供。来自另一通信系统(例如，蜂窝系统)的时间信息可以以精确相对时间(例如，nT帧，其是基于精确的帧级别定时)的形式提供。然后，虚拟实时时钟可基于来自一个通信系统的绝对时间和来自另一通信系统的相对时间在任一任意时间点提供绝对时间的精确估计值。如上文所述，一不太精确的时钟(例如终端机中的内部时钟)可用于不被来自另一通信系统的相对时间所覆盖的任何时间周期。
基站的定时可进一步基于为多个时间点获得的精确绝对时间加以校准(或补偿)。举例来说，如果精确绝对时间tabs2可在时间点T4从GPS得到(而非必须如上文所述加以估计)，那么被来自基站的每一帧覆盖的时间周期可导出为：
Figure A20048001244000162
式(4)
如式(4)所示，帧周期T帧是基于四项而导出。项tabs1和项tabs2非常精确且被认为无误差。项ΔTBS和项ΔT是基于终端机定时。如果(tabs1-tabs2)相对于(ΔTBS+ΔT)来说较大，那么终端机定时误差对帧周期T帧的导出的影响降低。只要需要估计绝对时间时，从式(4)导出的帧周期T帧就可被保存且其后被用作此基站的帧周期。在新的精确绝对时间成为可用时，帧周期T帧也可被更新。上文所述的定时校准等效于计算基站的频率偏差。
也可为一异步通信系统(例如，GSM或W-CDMA系统)执行虚拟实时时钟。如上所述，在此一异步通信系统中的诸基站的定时可不经调准但仍然精确。当空闲时或在与蜂窝系统的通信过程中，在终端机移进和移出这些基站的覆盖范围时，该终端机可从一个基站手动切断(或“重选”)至另一个基站。每一基站的定时在成为可用时可用于执行虚拟实时时钟。
图3为一说明基于来自GPS和蜂窝系统中的两个异步基站的时间信息执行虚拟实时时钟的图。图3显示终端机和两个基站的三个不同的时间线。这三个不同的时间线是由为终端机和两个基站使用三个不同的时钟(未被锁定)而产生。为简单起见，未显示GPS的时间线。
最初，在终端机时间线上的定时T1处，终端机具有该时间点的绝对时间值tabs1，其可为GPS时间。然后，所述终端机将时间点T1的计数值C1与绝对时间tabs1关联起来，这然后在终端机定时与GPS定时之间建立起一关系。
其后，终端机检测到来自基站1的帧k的起始发生于时间点T2。然后，终端机将时间点T2的计数值C2与来自基站1的帧k的起始关联起来。然后，这在终端机定时与基站1定时之间建立起一关系。如上文在式(1)中所示，通过确定接收到绝对时间tabs1的时间点T1与用于来自基站1的帧k的起始的时间点T2之间的时间偏差ΔTBS1，终端机可在GPS定时与基站1定时之间建立一关系。
终端机也接收一来自基站2的发射。为在基站2与GPS之间建立一定时关系，终端机首先检测到来自基站2的帧i的起始发生于时间点T3。然后，终端机将时间点T3的计数值C3与来自基站2的帧i的起始关联起来。于是，分别来自基站1和基站2的帧k和帧i的起始之间的时间差ΔTBS12可被确定为：
                ΔTBS12＝T3-T2      式(5)
然后，通过确定接收到绝对时间的时间点T1与用于来自基站2的帧i的起始的时间点T3之间的时间偏差ΔTBS2，终端机可在GPS定时与基站2定时之间建立一关系，如下：
              ΔTBS2＝ΔTBS1+ΔTBS12      式(6)
在终端机时间线上的一任意时间点T6处，可需要绝对时间(例如用于一新定位)。然后，可基于基站1和/或基站2估计在时间点T6的绝对时间tabs2，此可取决于终端机仍然可从中接收到时间点T6附近的帧的(诸)基站。基于基站1的定时估计在时间点T6的绝对时间tabs2的过程可如上文针对图2所述般达成。
可如下达成基于基站2的定时估计在时间点T6的绝对时间tabs2的过程。首先，检测到在时间点T6附近的帧i+n的起始发生于时间点T5。于是，帧i+n的起始与需要绝对时间估计的时间点T6之间的时间差ΔT2可被确定为：
                    ΔT2＝T6-T5       式(7)
时间点T3与时间点T5之间的全部帧的数目也被确定(例如，基于从在帧i和帧i+n中所传送的信令消息所提取的帧号码，或基于由终端机维持的用以计数帧的数目的另一计数器)。在时间点T6的绝对时间tabs2则可被估计为：
t ^ abs 2 = t abs 1 + ΔT BS 2 + n T frame + ΔT 2 ≅ t abs 2 式(8)
其中n为时间点T3与时间点T5之间的全部帧的数目。
如式(8)所示，绝对时间估计
Figure A20048001244000182
是基于四项而导出。项tabs1非常精确，且项nT帧基于基站2的定时，也是精确的。基站2的项ΔTBS2和项ΔT2是基于终端机的定时而导出，且与为基站1导出的项ΔTBS1和项ΔT1具有近似相同的误差量。因此，即使在终端机从一异步蜂窝系统中的一个基站手动切断至另一基站时，也可精确地维持虚拟实时时钟。
为简单起见，图3显示基于在时间点T1的一个帧周期内接收到的两个帧k和i导出时间偏差ΔTBS1和ΔTBS2。一般而言，由异步基站在任何时间点发射的帧可被用于获得相对时间信息。这些帧的相位(意即，位级别定时)和数目可被确定(例如，从在这些帧中所传送的信令消息)且被用于导出时间偏差ΔTBS1和ΔTBS2。每个时间偏差可小于一个帧周期(意即，ΔTBS＜T帧)或大于一个帧周期(意即，ΔTBS＞T帧)。
基站之间的手动切断也可发生于任何时间且可被解决(例如，以使每个基站的时间偏差只覆盖相对时间不可用的时间周期)。此外，虚拟实时时钟可使用来自任何数目的异步基站的相对时间信息。一般而言，来自每个基站的相对时间信息可用于任何用于从基站接收帧的可应用时间周期。于是，任两个时间点之间的逝去时间可通过来自若干基站的相对时间的分段(piece-meal)组合来估计，如下：
Σ i = 1 N B n i T frame , i
其中ni为由来自基站i的相对时间覆盖的帧的数目，T帧，i为基站i的帧周期，且NB为用于估计逝去时间的基站的数目。
通过处理由蜂窝系统中的基站发射的信令消息，可获得相对时间信息。每一标准界定了待使用的特定信令消息、其发射频率等等。为清楚起见，下文描述用于获得相对时间信息的GSM的信令消息。
图4为说明GSM系统的帧结构的图。超超帧(hyperframe)被界定为包括2048个超帧(superframe)且覆盖3小时28分钟53秒760毫秒的时间周期。每个超帧包括1326个TDMA帧，且可被划分为若干51帧复帧或26帧复帧。每个TDMA帧包括8个时隙且覆盖4.615毫秒。每个时隙包括156.25比特且覆盖0.577毫秒，且每个比特具有3.69微秒的持续时间。
每个基站周期性地发射同步突发脉冲，所述同步突发脉冲可被诸终端机用于与基站同步和导出定时。每51帧传送5个同步突发脉冲，这对应于近似21.2Hz的速率。如图4所示，可在一TDMA帧的第一时隙上传送一包含148比特的同步突发脉冲。每一同步突发脉冲包括78个加密比特，其可被解密以获得一19位简化TDMA帧号码(RFN)和一6位基地收发信机系统标识码(BSIC)。19位简化TDMA帧号码标识超超帧中的一特定TDMA帧，其中在所述特定TDMA帧内发射同步突发脉冲。BSIC标识一从中发射同步突发脉冲的特定基站，且可用于唯一标识每个基站。可确定每个接收到的同步突发脉冲的起始且用作图2和图3所示的帧起始。19位简化TDMA帧号码可用于确定已在任两个同步突发脉冲之间传送的帧的数目。由于每个比特具有一3.69微秒的持续时间，可从同步突发脉冲获得在3.69微秒分辨率以内的相对时间。
图5为过程500的一实施例的流程图，所述过程500用于基于来自多个通信系统的时间信息提供一绝对时间估计。从第一通信系统(例如GPS)接收绝对时间信息(步骤512)。绝对时间信息可为一特定时间点的绝对时间的形式。也从第二通信系统(例如，一蜂窝系统)中的第一发射器接收相对时间信息(步骤514)。相对时间信息可为由第一发射器周期性地发射的信令消息(例如，同步突发脉冲)的形式。也可从第二通信系统中的第二发射器接收相对时间信息(步骤516，可选且显示为一虚线框)。可异步操作第一发射器和第二发射器。基于来自第一通信系统的绝对时间信息和来自第二通信系统中的第一和(有可能)第二发射器的相对时间信息提供在一指定时间点的绝对时间的估计(步骤518)。
图6为过程600的一实施例的流程图，所述过程600用于基于来自若干通信系统的时间信息提供绝对时间的估计。最初，为第一时间点从第一通信系统(例如GPS)获得绝对时间(步骤612)。在第二时间点，从第二(例如蜂窝)通信系统中的第一发射器接收第一信令消息(步骤614)。然后，确定第一时间点与第二时间点之间的第一时间偏差(步骤616)。在第三时间点也从第二通信系统中的第二发射器接收第二信令消息(步骤618，可选且显示为一虚线框)。然后，可确定第一时间点与第三时间点之间的第二时间偏差(步骤620，也为可选)。其后，可在第四时间点从第一或第二发射器接收第三信令消息(步骤622)。
如果第三信令消息来自第一发射器，那么可基于(1)第一时间点的绝对时间(例如图3中的tabs1)、(2)第一时间偏差(例如ΔTBS1)、(3)第二时间点与第四时间点之间的逝去时间(例如nT帧1)和(4)第四时间点与指定时间点之间的时间差(例如ΔT1)确定在指定时间点时的绝对时间的估计(步骤624)。或者，如果第三信令消息来自第二发射器，那么可基于(1)第一时间点的绝对时间、(2)第二时间偏差(例如ΔTBS2)、(3)第三时间点与第四时间点之间的逝去时间(例如nT帧2)和(4)第四时间点与指定时间点之间的时间差(例如ΔT2)确定在指定时间点的绝对时间估计。
一般而言，可基于从多个通信系统接收的时间信息执行虚拟实时时钟。在一个实施例中，至少一个通信系统(例如GPS)为虚拟实时时钟提供绝对时间，且至少一个其它通信系统(例如，一蜂窝系统)为虚拟实时时钟提供相对时间。
在另一实施例中，提供相对时间信息的通信系统也可在指定时间点提供绝对时间信息(例如以消息的形式)。举例来说，在消息传送时(例如带有消息的帧的起始)，蜂窝系统中的一基站可(周期性地或当被请求时)发射一带有绝对时间的消息。用于从来自一蜂窝网络的信息接收时间的技术被描述于1999年8月31日颁发的题为“Method and apparatus for DeterminingTime for GPS Receivers”的美国专利第5,945,944号中，该案以引用的方式并入本文中。
在绝对时间成为可用时，可以用绝对时间为虚拟实时时钟印上时间戳。两个或两个以上时间点的绝对时间也可用于校准来自其它通信系统的相对时间。
可通过多种方式提供相对时间信息。一种普通方法是通过在选定时间点发射信令消息，以可确定任何两个信令消息之间的时间差。例如，信令消息可为(1)如图4所述，由GSM系统中的每个基站发射的同步突发脉冲、(2)由W-CDMA系统中的每个基站发射的系统帧号码(SFN)、(3)以已知的时间间隔发射的寻呼指示符(paging indicator)等等。可使用多种类型的信令消息，且此在本发明的范畴内。
来自蜂窝系统的相对时间信息通常可容易地为一终端机获得。当在与至少一个基站的主动通信中时，所述终端机不断地确定帧级别定时且可将此信息用于更新虚拟实时时钟。即使在空闲时，所述终端机也周期性地醒来以检查一寻呼信道上的寻呼消息以警示有来电。作为寻呼消息的寻呼信道的处理的一部分，所述终端机确定帧级别定时且可使用此信息更新虚拟实时时钟。
虚拟实时时钟可用于提供在任何指定时间点的绝对时间的精确估计。此精确时间估计可被有利地用于各种应用，应用之一为位置确定。具体而言，所述精确时间估计可用于(1)在一较短时间周期中提供一定位和/或(2)在处理用于定位的信号的过程中提供较高灵敏性。下文描述以基于GPS信号的定位的精确时间估计可达到的益处。
可基于(1)离足够数目的发射器的距离，用作基准点，和(2)这些发射器的位置来确定一终端机的位置。对于GPS来说，通过测量一信号从卫星传播到终端机所需要的时间，终端机可估计出离每一GPS卫星的距离。如果已知信号从GPS卫星发射的时间(例如，在信号中加印或编码)，那么可通过观察在终端机接收到信号的时间(基于所述终端机的内部时钟)，确定信号的传播时间。然而，通常，由于终端机与GPS卫星的时钟之间存在偏差，所以无法精确确定发射与接收之间的时间量。因此，通常基于一基准时间与接收到信号的时间之差导出一“伪距”。因此，所述“伪距”代表终端机与GPS卫星(自其接收信号)之间的相对距离。
图7为说明一GPS信号的数据传送格式的图。每个GPS卫星发射导航数据，其包括多种类型的信息，例如卫星星历表(Ephemeris)、GPS系统时间(例如周比特(BOW)信息)、校正数据等等。所述导航数据以50比特每秒(bps)的速率提供，且每一数据位覆盖一20毫秒时间周期。一X1周期被界定为覆盖75个数据位，其为1.5秒。
通过以由重复一1023位金氏码(Gold code)序列而产生的一连续伪随机数(PN)序列扩频(或扰频)数据，将50bps导航数据扩频于1.023兆赫的带宽。具体而言，每个数据位由20码帧组成，且每一码帧由一1023位金氏码序列组成。所述金氏码序列具有一1.023Mcps的码片率，且每个PN或金氏码位覆盖一0.977微秒的码片周期(chip period)。
对于GPS来说，绝对时间可被划分为三个不同时间分量：周比特(BOW)、历元(以比特为单位)和子码帧。(这三个时间分量可视为与用于表示日时的小时、分钟和秒相似。)每个时间分量覆盖不同的时间范围且具有不同的时间分辨率。具体而言，子码帧定时覆盖0毫秒至1毫秒的范围且具有码片级别分辨率，以比特为单位的历元定时覆盖1毫秒至20毫秒的范围且具有码帧(或1毫秒)分辨率，且BOW时间信息覆盖20毫秒及以上的范围且具有数据位(或20毫秒)分辨率。绝对时间可由这三个时间分量的组合来表示。
可由GPS接收器基于不同信号处理从GPS信号获得所述三个时间分量中的每一个。具体而言，可通过执行所接收的GPS信号的匹配过滤获得子码帧定时。此可通过使接收到的GPS信号与一在对应于所评估的假设的特定相位处的本地产生的PN序列相关而达成。如果所述本地产生的PN序列与用于扩展所接收到的GPS信号中的导航数据的PN序列经过时间调准，那么所述相关产生一高输出值，否则为一低输出值。因此，所述相关可提供码片级别定时。
通过执行导航数据位的边缘检测，可获得历元(以比特为单位)定时。每一数据位经一覆盖20码帧的20毫秒时间周期传送。每个数据位的20码帧具有一由该数据位确定的极性。一旦码片级别定时已通过匹配过滤而确定，每个码帧的1023个码片就可相干积累以提供一相应码帧值。如果进一步积累单个数据位的20码帧值，那么获得高比特值。然而，如果积累具有相反极性的两个数据位的20码帧值，那么获得较低比特值，而精确值由与两个数据位各自相关联的码帧的数目确定。因此，通过在不同组的20码帧上积累，边缘检测能确定每个数据位的起始，然后其可被用于确定码帧(或1毫秒)级别定时。
通过解调所接收到的数据位并提取包括于导航数据中的各种类型的信息，可获得BOW时间信息。也可通过使用将所接收到的数据位与预测数据位进行比较的模式匹配技术，获得BOW时间信息。所述模式匹配技术描述于美国专利第5,812,087号、第6,052,081号和第6,239,742号中，该等专利以引用的方式并入本文。导航数据的数据格式被详细描述于题为“GlobalPosition System Standard Positioning Service Signal Specification”(1995年6月2日，第二版)的文献中，该文献在此项技术中不能获得且以引用的方式并入本文。
表1列出了所述三个时间分量、时间范围和与每个时间分量相联系的分辨率、用于恢复每个时间分量的处理技术和恢复每个时间分量所需要的时间近似量(假定所述具有较高分辨率的时间分量(若有的话)已经被恢复)。
                            表1
  时间分量   时间范围   分辨率   处理技术   处理时间
  BOW   大于20毫秒   20毫秒   解调数据   大于5秒
  历元(以比特为单位)   1至20毫秒   1毫秒   边缘检测   约2至3秒
  子码帧   0至1毫秒   0.977微秒   匹配过滤   约1至2秒
通常按顺序(以递增的粗时间分辨率)执行获得三个时间分量的处理，以使先获得子码帧(码片级别)定时，再获得以比特为单位的(码帧级别)历元定时，且最后获得BOW时间信息。因此，从GPS信号获得每个时间分量的处理时间是累积的(意即，等于该时间分量的处理时间加上所有较高分辨率时间分量的处理时间)。如从表1可见，恢复BOW时间信息的处理可比较长。
回头参看图2，终端机可空闲一段时间，然后可命令其在时间点T4执行一定位。为计算所述定位，接收器可跳过其先验已知的任一时间分量的处理。具体而言，如果时间点T4的绝对时间估计
Figure A20048001244000251
具有小于±0.5毫秒的不确定性，那么GPS接收器只需要确定子码帧(码片级别)定时以计算所述定位。否则，如果此绝对时间估计
Figure A20048001244000252
具有小于或等于±10毫秒的不确定性，那么GPS接收器将需要确定子码帧定时和以比特为单位的历元定时两者以计算所述定位。且如果绝对时间估计
Figure A20048001244000253
具有大于±10毫秒的不确定性，那么GPS接收器将需要确定子码帧定时、以比特为单位的定时和BOW定时以计算所述定位。
虚拟实时时钟可用于提供精确绝对时间估计。具体而言，对于位置确定，虚拟实时时钟可用于提供精确绝对时间估计，以使不需要恢复以比特为单位的历元定时和BOW定时。此因而将减少获得一定位所需要的时间量，因为只需确定子码帧(码片级别)定时(其具有所有三个时间分量的最短处理)。
由虚拟实时时钟提供的精确绝对时间估计也可在处理一GPS信号中提供较高灵敏性。在很多情况下，由于(1)通过GPS卫星与接收器之间的长传播路径的信号衰减和(2)传播路径中的阻塞等等，所以接收到的GPS信号可具有低或差信号质量。如果以比特为单位的定时和BOW定时已为先验已知，那么可以以一方式处理所接收到的GPS信号以改善码片级别定时的恢复。
回头参看图7，如果已知以比特为单位的定时，那么可确定每个数据位的起始。在此情况下，可在一整个数据位(意即，位同步集成)而非在每个码帧(其只为一数据位的持续时间的二十分之一)上执行相干积累(意即相关)。较长相干积累时间间隔允许被降级的接收GPS信号中的码片级别定时的检测的改良。此于是允许GPS接收器基于具有较低信噪比(SNR)的接收GPS信号来提供一定位。因此，可借助对以以比特为单位的定时的认识提高GPS接收器的灵敏性，于是此允许所述接收器在更多恶劣环境中提供定位。
也需要精确时间来提供用于一定位的GPS卫星的位置的精确估计。每个卫星发射“星历表(Ephemeris)”信息，其包括由地球上的跟踪站跟踪和报导的其自己轨道的高精确度模拟预测。以一以时间作为一输入变量的函数形式提供所述星历表。由于每个GPS卫星以约3600米/秒的速率移动，需要绝对时间的精确估计(例如在几微秒内)以导出卫星位置的精确估计。来自虚拟实时时钟的绝对时间估计可作为时间输入被提供至所述函数，以获得卫星的初始位置估计。接着可计算从终端机到初始卫星位置估计的伪距。在假定所计算的伪距正确的情况下，终端机可搜索由卫星发射的信号。一旦获得码相位，可分辨其它两个时间分量。用于处理GPS信号的初始时间估计的使用在美国专利第5,945,944号、第6,150,980号和第6,215,442号中得以描述，该等专利以引用的方式并入本文。
图8为过程800的一实施例的流程图，所述过程800用于基于来自虚拟实时时钟的一精确绝对时间估计确定一接收器单元的位置。所述接收器单元可位于一无线通信系统中的一无线终端机中。最初，为第一时间点从第一通信系统(例如GPS)获得绝对时间(步骤812)。此绝对时间可作为为第一时间点执行一定位的结果之一而获得。其后，接收器单元可休眠一段时间，该时间段可基于用于为虚拟实时时钟提供相对时间信息的第二通信系统的定时/频率的稳定性而确定(步骤814，可选)。当接收器单元处于休眠状态时，从第二通信系统接收相对时间信息(步骤816)。然后，可基于第一时间点的绝对时间和来自第二通信系统的相对时间信息估计第二时间点的绝对时间(步骤818)。然后，基于第二时间点的绝对时间估计，由接收器单元执行一定位(步骤820)。
虚拟实时时钟也可用于为其它应用提供精确绝对时间估计，且这在本发明的范畴内。例如，所述绝对时间估计可用于通信(例如在同步与异步系统之间传输)、天文学、摄影术、密码术(如安全系统)等等。
在图1中，终端机110可为能从多个通信系统接收和处理信号以获得时间信息的任何设备。在一个实施例中，终端机110为一能从若干发射器接收信号的蜂窝式电话。在其它实施例中，终端机110可为一具有无线调制解调器、能从卫星和/或基站接收信号的接收器单元或任何其它类型的接收器的电子单元(例如，计算机终端机、个人数字助理(PDA)等等)。
图9为接收器单元900的一实施例的方块图，所述接收器单元900可为无线终端机110的组件。接收器单元900可被设计为具有处理来自多个通信系统(例如GPS和蜂窝系统)的信号的能力。在图9所示的实施例中，接收器件900包括一天线910、一GPS接收器912a、一地面接收器912b、一处理单元914、一时钟/计数(或计时器)单元916、一存储单元918和一控制器920。
天线910接收来自可为GPS卫星和/或基站的任何组合的若干发射器的信号，且将所接收到的信号提供至GPS接收器912a和地面接收器912b。GPS接收器912a包括处理从GPS卫星发射的信号以导出可用于位置确定的信息的前端电路(例如RF电路和/或其它处理电路)。由GPS接收器912a执行的为从GPS信号提取相关信息的处理在此项技术中是已知的，而本文并不详细描述。GPS接收器912a向处理单元914提供各种类型的信息，例如，时间信息(如绝对时间)、其信号被接收的诸发射器的身份和位置等等。地面接收器912b包括处理从基站发射的信号且可提供从这些信号导出的相对时间信息的前端电路。例如，地面接收器912b可确定一所接收到的帧的帧级别定时。来自GPS接收器912a的绝对时间信息和来自地面接收器912b的相对时间信息可用于执行虚拟实时时钟。
可设计处理单元914以执行各种功能。举例而言，处理单元可(例如，当接到指令时)基于GPS和/或蜂窝系统来执行接收器单元900的定位。处理单元914可基于从GPS获得的绝对时间信息和从蜂窝系统获得的相对时间信息进一步构建虚拟实时时钟。当请求时，处理单元914可在指定时间点估计绝对时间，且将此绝对时间估计值提供至一请求单元(例如GPS接收器912a)。
时钟/计数单元916为一计时单元，其提供接收器单元900中的各种元件所需的时钟。时钟/计数单元916可进一步构建基于所述时钟运行的计数器或计时器。由此，通过计数器输出有效地确定接收器单元900的时间线。
存储单元918存储由处理单元914和/或控制器920所使用的各种数据。举例来说，存储单元918可存储定时相关信息(例如，各时间点的绝对时间、计算出的时间偏差等等)。存储单元918也可存储用于处理单元914和/或控制器920的程序码和数据。
控制器920可控制处理单元914的操作。举例来说，控制器920可选择将由处理单元914执行的特定类型的操作。
本文所述的用于构建一虚拟实时时钟且将其用于各种应用的方法和装置可以各种方式(例如以硬件、软件或其组合的方式)实施。对于一硬件实施方案来说，可在一个或一个以上应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、其它经设计以执行本文所述功能的电子单元、或其组合中构建虚拟实时时钟。
对于一软件实施来说，可以以执行本文所述的功能的模块(例如程序、函数等等)来执行虚拟实时时钟。软件码可存储于一存储单元(例如图9中的存储器918)中，且由一处理器(例如处理单元914或控制器920)执行。可在处理器内或在处理器外实施存储单元，在此情况下，存储单元可通过此项技术中已知的各种方式通信地耦接至所述处理器。
本文所述的用于执行一虚拟实时时钟的方法和装置可用于各种无线通信系统和网路中。举例来说，所述方法和装置可用于CDMA、TDMA、FDMA和其它无线通信系统。这些系统可执行一个或一个以上应用标准。例如，所述CDMA系统可执行IS-95、cdma2000、IS-856、W-CDMA等等。所述TDMA系统可执行GSM等等。这些各种标准在此项技术中是已知的且以引用的方式并入本文中。
提供上文对所揭示的实施例的描述，以使所属领域的任何技术人员能够制造或使用本发明。所属领域的技术人员将不难发现，在不脱离本发明的精神或范畴的情况下，可对这些实施例做出各种修改，且本文所界定的一般原理可应用于其它实施例。因此，本发明不欲受限于本文所示的实施例，而将符合与本文所揭示的原理和新颖特征一致的最宽范畴。

Claims (37)

1.一种用于基于来自复数个通信系统的时间信息构建一虚拟实时时钟的方法，其包含：
从一第一通信系统接收绝对时间信息；
从一第二通信系统接收相对时间信息；
从一本地时钟获得内部定时信息；及
基于来自所述第一通信系统的所述绝对时间信息、来自所述第二通信系统的所述相对时间信息和所述内部定时信息提供在一指定时间点的一绝对时间估计值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一通信系统为全球定位系统GPS且所述绝对时间信息包含至少一个时间点的GPS时间。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二通信系统为一蜂窝通信系统。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述相对时间信息包含帧级别定时。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述相对时间信息经由复数个信令消息接收，且其中任两个信令消息之间的时间差是可确定的。
6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：
基于来自所述第一通信系统的所述绝对时间信息校准来自所述第二通信系统的所述相对时间信息。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述提供在所述指定时间点的所述绝对时间估计值包含：
基于由所述绝对时间信息确定的一第一时间点、由所述相对时间信息确定的一第一时间持续和由所述内部定时信息确定的一第二时间持续，提供在所述指定时间点的所述绝对时间估计值。
8.一种用于基于来自复数个通信系统的时间信息构建一虚拟实时时钟的方法，其包含：
从一第一通信系统接收绝对时间信息；
从一第二通信系统接收相对时间信息；及
基于来自所述第一通信系统的所述绝对时间信息和来自所述第二通信系统的所述相对时间信息提供在一指定时间点的一绝对时间估计值，其中所述绝对时间信息包含一第一时间点的绝对时间且所述相对时间信息包含分别在第二时间点和第三时间点接收到的第一信令消息和第二信令消息，且其中所述指定时间点的所述绝对时间估计值是至少部分地基于所述第一时间点的所述绝对时间和所述第二时间点与所述第三时间点之间的一经确定的时间差。
9.一种用于基于来自复数个通信系统的时间信息提供一绝对时间估计值的方法，其包含：
从一第一通信系统获得一第一时间点的绝对时间；
在一第二时间点从一第二通信系统接收一第一信令消息；
确定所述第一时间点与所述第二时间点之间的一时间偏差；
在一第三时间点从所述第二通信系统接收一第二信令消息；
确定所述第二时间点与所述第三时间点之间的一逝去时间；
确定所述第三时间点与一第四时间点之间的一时间差；及
基于所述第一时间点的所述绝对时间、所述时间偏差、所述逝去时间和所述时间差，提供在所述第四时间点的一绝对时间估计值。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述时间偏差和所述时间差是分别基于一本地时钟而确定。
11.根据权利要求9所述的方法，其进一步包含：
从所述第一通信系统获得一第五时间点的绝对时间；及
确定所述第一时间点与所述第五时间点之间的一绝对时间差，且其中所述逝去时间是至少部分地基于所述绝对时间差而确定。
12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包含：
至少部分地基于所述绝对时间差确定所述第二通信系统的一帧周期，且其中基于所述帧周期确定所述逝去时间。
13.根据权利要求9所述的方法，其中在两个帧中在已知位置处发射所述第一信令消息和所述第二信令消息。
14.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一通信系统为全球定位系统。
15.根据权利要求9所述的方法，其中所述第二通信系统为一蜂窝通信系统。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述相对时间信息包含帧级别定时。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述蜂窝通信系统异步运行。
18.根据权利要求15所述的方法，其中所述蜂窝通信系统为一GSM系统。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述第一信令消息和所述第二信令消息为在所述GSM系统中的一同步信道上传送的同步突发脉冲。
20.根据权利要求15所述的方法，其中所述蜂窝通信系统为一W-CDMA系统。
21.一种用于基于来自复数个通信系统的时间信息提供一绝对时间估计值的方法，其包含：
从一第一通信系统接收绝对时间信息；
从一第二通信系统中的一第一发射器接收相对时间信息；
从所述第二通信系统中的一第二发射器接收相对时间信息；及
基于来自所述第一通信系统的所述绝对时间信息和来自所述第二通信系统中所述第一发射器和所述第二发射器的所述相对时间信息，提供一指定时间点的一绝对时间估计值。
22.根据权利要求21所述的方法，其进一步包含：
确定所述第一发射器与所述第二发射器的定时差，且其中所述指定时间点的所述绝对时间估计值是进一步基于所述所确定的所述第一发射器与所述第二发射器的定时差。
23.根据权利要求21所述的方法，其中所述第一发射器和所述第二发射器异步。
24.一种用于基于来自复数个通信系统的时间信息提供一绝对时间估计值的方法，其包含：
从一第一通信系统获得一第一时间点的绝对时间；
在一第二时间点从一第二通信系统中的一第一发射器接收一第一信令消息；
确定所述第一时间点与所述第二时间点之间的一第一时间偏差；
在一第三时间点从所述第二通信系统中的一第二发射器接收一第二信令消息；
确定所述第一时间点与所述第三时间点之间的一第二时间偏差；及
至少部分地基于所述第一时间点的所述绝对时间和所述第二时间偏差，提供在一指定时间点的一绝对时间估计值。
25.根据权利要求24所述的方法，其进一步包含：
在一第四时间点从所述第二发射器接收一第三信令消息；及
确定所述第四时间点与所述指定时间点之间的一时间差，且其中所述指定时间点的所述绝对时间估计值是进一步基于所述时间差。
26.根据权利要求24所述的方法，其中所述第一发射器和所述第二发射器异步。
27.一种以通信方式耦接到一存储器的数字信号处理装置DSDP，所述数字信号处理装置DSDP包含：
用于从一第一通信系统接收绝对时间信息的构件；
用于从一第二通信系统接收相对时间信息的构件；
用于从一本地时钟获得内部定时信息的构件；及
用于基于来自所述第一通信系统的所述绝对时间信息、来自所述第二通信系统的所述相对时间信息和所述内部定时信息，提供在一指定时间点的一绝对时间估计值的构件。
28.一种用于基于来自复数个通信系统的时间信息构建一虚拟实时时钟的装置，其包含：
用于接收由来自一本地时钟的内部定时信息确定的一时间线的一表示的构件；
用于从一第一通信系统接收绝对时间信息的构件；
用于将所述绝对时间信息与所述时间线关联的构件；
用于从一第二通信系统接收相对时间信息的构件；
用于将所述相对时间信息映射至所述时间线的构件；及
用于基于所述关联的绝对时间信息、所述映射的相对时间信息和所述内部定时信息，提供在所述时间线上一指定时间点的一绝对时间估计值的构件。
29.根据权利要求28所述的装置，其中所述时间线表示是由一计数器提供。
30.一种在一无线通信系统中的接收器单元，其包含：
一第一接收器，其可运行以处理来自一第一通信系统的信号以提供绝对时间信息；
一第二接收器，其可运行以处理来自一第二通信系统的信号以提供相对时间信息；及
一处理单元，其可运行以基于来自所述第一通信系统的所述绝对时间信息、来自所述第二通信系统的所述相对时间信息和来自一本地时钟的内部定时信息提供在一指定时间点的一绝对时间估计值。
31.根据权利要求30所述的接收器单元，其进一步包含：
一定时器单元，其可运行以提供一时间线的一表示，所述绝对时间信息和所述相对时间信息被映射至所述时间线。
32.根据权利要求30所述的接收器单元，其中所述第一接收器可运行以处理来自GPS卫星的信号。
33.根据权利要求30所述的接收器单元，其中所述第二接收器可运行以处理来自一蜂窝通信系统中的一个或一个以上基站的信号。
34.根据权利要求30所述的接收器单元，其中所述处理单元可运行以从所述第一接收器接收一第一时间点的一绝对时间并确定所述第一时间点与由所述第二接收器接收的至少一个基站的每个的定时之间的一时间偏差。
35.一种在一无线通信系统中的接收器装置，其包含：
用于处理来自一第一通信系统的信号以提供绝对时间信息的构件；
用于处理来自一第二通信系统的信号以提供相对时间信息的构件；
用于从一本地时钟获得内部定时信息的构件；及
用于基于来自所述第一通信系统的所述绝对时间信息、来自所述第二通信系统的所述相对时间信息和所述内部定时信息，提供在一指定时间点的一绝对时间估计值的构件。
36.一种用于执行一虚拟实时时钟的装置，其包含：
可运行以维持基于一本地时钟的内部定时的计数器；及
一处理单元，其可运行以确定基于一第一通信系统定时的一第一时间点的绝对时间，以确定基于一第二通信系统定时的一第一时间持续，以确定基于由所述计数器维持的所述内部定时的一第二时间持续和一第三时间持续，及以确定基于所述第一时间点的所述绝对时间、所述第一时间持续、所述第二时间持续和所述第三时间持续的一第二时间点的一绝对时间估计值。
37.根据权利要求36所述的装置，其中所述处理单元进一步可运行以校准基于所述第一通信系统的所述定时的所述第二通信系统的所述定时。
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