CN1926445B - 在gps卫星不可见区域中使用位置检测器确定终端位置的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

用于对GPS卫星不可见区域中的移动终端进行定位的方法，该方法是通过使用映射服务器以及该移动终端、位置检测器、PDE和数据库来实现的，该方法包括：(a)获得基站或中继器的参考导频信号和来自位置检测器的LD导频信号；(b)如果确定参考导频信号或LD导频信号的强度大于预设值，则通过使用PSMM将关于参考导频信号或LD导频信号的信息发送给PDE；(c)根据PSMM计算每码片的伪噪声码相位值；(d)如果确定在步骤(c)计算出的伪噪声码相位值是用于位置检测的伪噪声码相位值，则将该伪噪声码相位值发送给LD映射服务器；(e)通过使用在步骤(d)发送的伪噪声码相位值来获得移动终端的位置信息。

Description

在GPS卫星不可见区域中使用位置检测器确定终端位置的方法和系统
技术领域
本发明涉及一种在全球定位系统(GPS)卫星不可见区域中通过使用多个位置检测器(LD)的终端定位方法和系统；并且更具体地，涉及这样一种终端定位方法和系统，其中，每个LD被允许发送多个LD导频信号，这些LD导频信号是通过分别将预设偏移量加到码分多址(CDMA)系统中预先确定的定位伪噪声码中而生成的，由此从GPS卫星不可见区域中分隔开接收LD导频信号的LD导频接收区域。
背景技术
由于以万维网为代表的因特网通信服务的显著发展，因特网通信服务已经为人类在包括社会、经济、政治视点的全部视点上带来了势不可挡的改变。因特网已经被视为人类生活的一部分，以致于无法想象那种没有因特网的生活。因此，超高速通信网络已经广为普及，在较佳的环境下提供各种通信服务。
此外，为了提供能够克服空间限制的通信服务，近来多家公司已经开发出多种用于无线因特网中的技术。无线因特网服务代表一种通过移动通信网络提供因特网内容的服务。无线因特网服务是一种源于个人终端的使用的增强型个性化服务，并且因此是一种可以向用户提供特定信息而不管该用户的移动性的服务。尤其是，当前在各种无线因特网服务中，基于位置的服务(LBS)已经获得广泛关注。
LBS代表一种通信服务，其用于确定诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)和笔记本型个人计算机这样的各种便携终端的位置，并提供特定于终端位置的辅助信息。由于移动通信技术、因特网技术、便携终端技术、诸如地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)和智能交通系统(ITS)这样的信息处理技术、各种内容相关的技术已经被逐步整合在一起，LBS预期将产生爆炸性的需求。
为了使用这种LBS，必须确定无线通信终端的位置。用于确定无线通信终端的位置的技术被称为位置确定技术(PDT)，其主要分为使用基站接收信号的基于网络型和使用GPS信号的基于手机型。近来也发展出了混合型，其中将上述两种类型组合来增强定位准确性。
基于网络型的优点在于，由于不需要在现有蜂窝电话中使用新的模块，因此不需要开发新的蜂窝电话的额外成本，而其缺点在于较低的精度，其定位误差取决于无线基站的小区大小或者位置模式而达到大约500米到几千米。因此，在使用无线通信来确定位置上，使用GPS信号的基于手机型变得越来越流行。
图1是示意性地示出使用GPS的终端定位系统100的方框图。
使用GPS的终端定位系统100包括：GPS卫星星座110、移动通信终端120、基站收发台(BTS)130、基站控制器(BSC)140、移动交换中心(MSC)150、以及位置确定机构(PDE)160。
GPS是用于确定地球上任意部分的位置的卫星导航系统，这是通过使用在大约20000千米的高度上绕地球运转的24颗GPS卫星110来实现的。GPS使用1.5GHz频带的无线电波，并在地面上具有诸如控制站这样的控制中心以收集从GPS卫星发送的信息并同步与GPS卫星星座110通信的信号。
GPS卫星星座110用于检测GPS中每个移动通信终端120的位置。GPS卫星星座110配备有24颗卫星，用于将计算移动通信终端120的位置所需的导航数据通过载波连续地发送给移动通信终端120，其中21颗卫星用于执行导航处理，而3颗卫星用作备用卫星。
通常，利用GPS使用三角测量来确定特定的位置。为了利用GPS来确定位置，需要至少4颗GPS卫星110，其中三颗卫星执行三角测量，而另一颗卫星用作观测卫星，以用于测量定时误差。特别地，由于已经预先在GPS中识别出三颗卫星各自的位置，因此应当测量这些卫星和GPS接收机之间的距离以执行GPS接收机的定位处理。每颗卫星发送无线电波的发送时间和GPS接收机接收所发送的无线电波的接收时间可以被用来计算每颗卫星和GPS接收机之间的距离。如上所述计算的间隔被称为电波传递间隔，该间隔可以被与光速相乘来计算每颗卫星和GPS接收机之间的距离。
移动通信终端120包含有GPS接收机等，以用于从GPS卫星110接收导航数据。BTS 130、BSC 140和MSC 150执行其它功能，诸如GPS时钟分配和GPS数据发送/接收，以及常规的呼叫处理功能。
PDE 160从移动通信终端120接收诸如移动通信终端120的纬度和经度坐标这样的位置信息，计算移动终端120的位置，并将所计算出的位置信息发送给基于位置的服务(LBS)平台(未示出)，从该平台上提供各种基于位置的服务。
这种使用GPS的定位方法的优点在于，每个人都可以免费使用该方法，对用户数并没有限制，可以实时连续地执行定位处理，并且可以以相当高的精度执行位置确定。
然而，由于位置确定路径可能是多径的并且可能缺少可见的卫星，因此GPS定位方法的缺点在于存在位置确定能力的限制，特别是对于商业中心的情况。另外，在不能观测到任何卫星的卫星不可见区域中，例如在隧道或建筑物内部或者在建筑物地下(无线电波无法到达那里)，几乎不可能执行位置确定，并且取决于从GPS接收机上显示的卫星星座，在位置确定上可能产生较大的误差。此外，TTFF(首次定位时间)，也就是GPS接收机第一次确定其位置所需的前置时间，有时也会花费几分钟到几十分钟或者更多，这对于基于位置的无线因特网用户来说也是不方便的。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种终端定位方法和系统，其中，每个LD被允许发送多个LD导频信号，这些LD导频信号是通过人为地分别将预设偏移量加到在码分多址(CDMA)系统中预先确定的定位伪噪声码中而生成的，由此从GPS卫星不可见区域中分隔开接收LD导频信号的LD导频接收区域。
根据本发明的一个方面，提供了一种在码分多址(CDMA)移动通信网络中的全球定位系统(GPS)卫星不可见区域中的终端定位方法，该方法是通过使用终端、用于生成和发送偏移量的多个位置检测器(LD)、用于控制所述终端的位置确定的位置确定机构(PDE)和包括位置信息数据库的LD映射服务器而实现的，该方法包括以下步骤：(a)允许接收到定位请求的终端获得基站收发台或中继器的参考导频信号和从位置检测器生成的LD导频信号；(b)如果是以不小于预先确定值的强度接收到参考导频信号或LD导频信号，则通过使用导频强度测量消息(PSMM)将关于参考导频信号或LD导频信号的信息发送给PDE；(c)根据发送到PDE的PSMM来计算基于码片的伪噪声码相位；(d)如果在步骤(c)计算出的伪噪声码相位是为位置确定而分配的定位伪噪声码之一的相位，则将该伪噪声码相位发送给LD映射服务器；以及(e)通过使用发送到LD映射服务器的伪噪声码相位来获得终端的位置信息。
根据本发明的另一个方面，提供了一种全球定位系统(GPS)卫星不可见区域中的终端定位系统，包括：多个位置检测器(LD)，用于将预设偏移量加到在码分多址(CDMA)移动通信网络中预先确定的定位伪噪声码中，以生成并发送LD导频信号；终端，用于如果接收到定位请求，则获得基站收发台或中继器的参考导频信号以及LD导频信号，并用于如果是以不小于预先确定值的强度接收到参考导频信号或LD导频信号，则发送其中加入了关于参考导频信号或LD导频信号的信息的导频强度测量消息(PSMM)；位置确定机构(PDE)，用于根据从终端接收到的PSMM来计算基于码片的伪噪声码相位，并且如果计算出的伪噪声码相位是定位伪噪声码之一的相位，则发送所计算出的伪噪声码相位；以及LD映射服务器，用于通过使用从PDE接收到的伪噪声码相位来生成终端的位置信息。
附图说明
从下面结合附图对优选实施例的描述中，本发明的上述和其它目的及特征将变得更加明显，附图中：
图1是示意性地说明常规的使用全球定位系统(GPS)的GPS终端定位系统的方框图；
图2示意性地说明了通过使用短伪噪声码将各个基站彼此区分开来的原理；
图3是示意性地说明根据本发明的优选实施例的使用多个位置检测器(LD)的终端定位系统的方框图；
图4说明了根据本发明的优选实施例为每个LD建立唯一标识符的例子；
图5示意性地表示了根据本发明的优选实施例的位置检测器的内部构造，其中生成了唯一标识符以使用导频强度测量消息(PSMM)；
图6是说明使用终端和LD的终端定位处理的流程图。
具体实施方式
下面，将参考附图对本发明的优选实施例进行详细说明。这里，在各个附图中相同的参考标记表示相同或相似的部分。此外，应注意的是，如果考虑到已知的部分或功能可能令本发明的技术本质模糊，那么将省略掉对这样的部分或功能的详细说明。
码分多址(CDMA)移动通信使用沃尔什码、长伪噪声码、以及短伪噪声码用于信道分配、语音编码和扩频。沃尔什码是正交扩频码，其用于允许移动通信终端识别在前向信道上由基站发送的各个信道，而长伪噪声码用于允许基站识别在反向信道上的各个用户。此外，短伪噪声码用于允许移动通信终端识别各个基站。
图2是一个示意图，其中使用短伪噪声码以允许识别各个基站。
短伪噪声码使用正交扩频，并且在CDMA移动通信中，使用这种短伪噪声码的时间偏移量来将各个基站彼此区分开。由于在CDMA移动通信中每个基站和其相邻基站使用相同的频率，因此短伪噪声码的时间偏移量可以用来将每个基站与其相邻基站区分开来。换句话说，每个基站具有一个基于协调的统一时间(UTC)的码生成定时，其与该基站的相邻基站的码生成定时不同，使得基站可以被彼此区分开。如果两个相邻基站之间的偏移量，也就是时间位移太小的话，两个相邻基站将由于多径衰落而不能被有效地彼此区分开。因此，每个基站和其相邻基站之间必须有足够的偏移量。
如图2所示，在相对于参考时间延迟了10×64个码片的时刻生成了第0个基站中的短伪噪声码，而在相对于参考时间延迟了18×64个码片的时刻生成了第1个基站中的短伪噪声码。这样的短伪噪声码的生成时刻指的就是短伪噪声码的偏移量，并且可以依靠这些基站的不同偏移量而将它们彼此区分开。
短伪噪声码被通过前向信道的导频信道而连续地广播，而每个终端中具有硬件(短伪噪声码发生器)，使得该终端可以从基站接收与短伪噪声码相关的信号，并且生成并发送与所接收到的信号中包括的短伪噪声码一样的短伪噪声码。短伪噪声码的发生周期为大约26.67msec并且其发生时钟是1.2288Mcps(兆码片/秒)。
图3是说明根据本发明的优选实施例的使用多个位置检测器的终端定位系统的示意方框图。
如图3所示，根据本发明的优选实施例的终端定位系统可以包括：终端300、多个位置检测器(LD)302、中继器304、基站收发台(BTS)306、基站控制器(BSC)308、移动交换中心(MSC)310、交互工作功能(IWF)312、位置确定机构(PDE)314、移动定位中心(MPC)316、基于位置的服务(LBS)平台318、LD映射服务器320、以及位置信息数据库(DB)322。
如果接收到用于执行诸如“朋友搜索服务”这样的LBS服务的定位请求，则根据本发明的优选实施例的终端300开始其业务。在这种情况下，终端300获得来自BTS 306或中继器304参考导频信号以及各个LD 302固有的多个导频信号。在这种情况下，参考导频信号或每个LD导频信号的强度(即，场强)不应小于预先确定值，以便这些信号能够由终端300获得，其中在本发明的优选实施例中的该预先确定值实质上是导频检测阈值(T_ADD)。在终端300接收到其强度不小于T_ADD的参考导频信号或每个LD导频信号之后，终端300将关于所接收到的参考导频信号或所接收到的LD导频信号的信息通过BTS 306、BSC 308、MSC 310等等发送给LD映射服务器320。
此外，对于要被接收的每个导频信道，终端300将一个导频信号的相位发送给BTS 306，其中该导频信号具有第一到达路径，同时其强度不小于T_ADD。另外，对于这样的导频信号，终端300将它们的多径分量的接收信号强度之和发送给BTS 306。
另一方面，根据本发明的优选实施例的终端300装备有GPS天线和GPS模块(芯片)，以便从个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、个人通信服务(PCS)电话、手持个人计算机、全球移动通信系统(GSM)电话、宽带CDMA(W-CDMA)电话、仅演进数据(EV-DO)电话、演进数据及语音(EV-DV)电话、移动宽带系统(MBS)电话等中优选地选择出该终端。MBS电话代表一种将被用于尚在争议或处于讨论中的第四代系统中的电话。
优选地，根据本发明的优选实施例的每个LD 302通过人为地将预设偏移量加到CDMA系统中预先确定的定位伪噪声码中来生成LD导频信号并发送所述信号。
为了使用用来将多个BTS 306彼此区分开的短伪噪声码的偏移量，由此确定接收不到GPS信号的建筑物中的位置，应当在CDMA系统中预先确定几个特定的伪噪声码。根据本发明的优选实施例的每个LD 302人为地将64个码片以内的特定偏移量加到CDMA系统中预先确定的定位伪噪声码中，由此生成并发送LD导频信号。根据本发明的优选实施例，可以通过组合加入了这样的偏移量的LD导频信号而将接收到LD导频信号的几个区域彼此区分开来，以便可以确定建筑物中的位置。
根据本发明的优选实施例的LD 302将64个码片以内的基于码片的偏移量加到预先确定的用于定位的至少两个定位伪噪声码中的每一个中。以下，将说明用于为两个定位伪噪声码分配偏移量的条件。
如果两个定位伪噪声码是PN1和PN2，通过将偏移量加到各自的定位伪噪声码而获得的两个LD导频信号可以被分别表示为PN1+偏移量1和PN2+偏移量2，其中PN1和PN2彼此不同。由于每个伪噪声码的最大变化为64个码片，因此偏移量1和偏移量2之间的差异最多是128个码片。在本发明的优选实施例中，偏移量1和偏移量2之间的差值变成用于将几个LD 302彼此区分开来的唯一标识符(ID)，必须确定偏移量1和偏移量2的组合，以便偏移量1和偏移量2之间的差值被唯一地分配。此外，考虑到由于多径所产生的衰落现象，偏移量1和偏移量2必须具有大于预设值的余量。
同时，根据本发明的优选实施例的终端300接收参考导频信号和LD导频信号，其中参考导频信号已经被中继器304通过BTS 306传播，并且LD导频信号已经被通过LD 302发送。由于从LD 302发送的LD导频信号只是被用于位置确定，因此优选地用比参考导频信号的强度弱的强度来发送这些LD导频信号，以便从活动集中排除这些LD导频信号，其中参考导频信号实际上被用于呼叫业务。换句话说，从根据本发明的优选实施例的LD 302发送的LD导频信号的强度不小于T_ADD，但小于参考导频信号的强度。
图3示出了根据本发明的优选实施例的每个LD 302，其连接到中继器304，使得要在中继器304中被传播的参考导频信号和要从每个LD 302发送的LD导频信号被发送到终端300。然而，根据本发明的优选实施例的LD 302也被允许执行传播功能，以便该LD可以被安装在远离中继器304的建筑物等之内。
如果BTS 306或终端300接收到的信号非常弱，则根据本发明的优选实施例的中继器304提取弱信号，用低噪声放大器来放大所提取的弱信号，并通过重放大天线来重新发出所放大的信号，由此支持发送/接收弱信号。如上所述，根据本发明的优选实施例的LD 302可以被构造为具有复杂的结构，其中包含了中继器304的这样的功能。
根据本发明的优选实施例的BTS 306是一个网络端点装置，其通过基带信号处理、固网通信的移动通信替代(fixed mobilesubstitution)、无线信号发送/接收等来直接与终端300通信。根据本发明的优选实施例的BTS 306将参考导频信号和为位置确定而建立的伪噪声码分别发送给中继器304和LD 302，并将从终端300接收到的关于参考导频信号和LD导频信号的信息发送给BSC 308。
根据本发明的优选实施例的BSC 308控制BTS 306并执行与以下操作相关的功能：对于终端300的RF(射频)信道分配/释放、终端300和BTS 306之间的发射功率控制、小区间软/硬切换判定、代码转换/语音编码、GPS时钟分配、BTS 306的操作/维护等。根据本发明的优选实施例的BSC 308将从BTS 306接收到的关于参考导频信号和LD导频信号的信息发送给MSC 310。
同时，BSC 308通过BTS 306接收来自终端300的关于参考导频信号和LD导频信号的信息。在这种情况下，通过使用由终端300发送的导频强度测量消息(PSMM)来执行将关于参考导频信号和LD导频信号的信息从终端300发送给BSC 308的处理。PSMM用于将终端的接收功率发送给CDMA移动通信网络，以便在CDMA移动通信网络中执行对终端的功率控制或切换。BSC 308通过BTS 306接收从终端300发送的PSMM，从PSMM中提取参考导频信号的伪噪声码相位和每个LD导频信号的伪噪声码相位，并将所提取的伪噪声码相位通过MSC 310和IWF 312发送给PDE 314。
同时，由于从由终端300发送的PSMM中提取的参考导频信号的伪噪声码相位具有一个码片的分辨率，因此参考导频信号的伪噪声码相位足够用来检测LD导频信号。然而，由于终端300对于要被接收的每个导频信道仅报告了具有第一到达路径的一个导频信号分量，因此每个LD 302的唯一标识符应当对于每个伪噪声码偏移量具有延迟分量。将参照图5来说明每个LD 302的内部构造，其中生成了根据本发明的优选实施例的每个LD 302的唯一标识符以用于使用PSMM。
根据本发明的优选实施例的终端300的定位系统支持同步和异步模式。同步模式中的BTS 306和BSC 308分别相当于异步模式中的无线收发机子系统(RTS)和无线网络控制器(RNC)。
根据本发明的优选实施例的MSC 310执行能够有效地操作移动通信网络的管理功能以及对于终端300的呼叫请求的交换功能。换句话说，MSC 310执行以下功能：对终端300的基本和辅助业务处理、用户的呼入和呼出处理、位置登记处理、切换处理、与其它网络的链接功能等。IS-95A/B/C系统的MSC 310包括多个子系统，其中有用于执行分布式呼叫处理的接入交换子系统(ABB)、用于执行集中式呼叫处理的互连网络子系统(INS)、用于处理集中式操作和维护功能的中央控制子系统(CSS)、用于存储和管理关于移动用户的信息的位置登记子系统(LRS)等。
根据本发明的优选实施例的MSC 310接收经由BTC 306和BSC308发送的关于参考导频信号的或LD导频信号的信息，并将该信息发送给LD映射服务器320。
IWF 312执行接口功能，该功能用于连接移动通信网络和包括因特网、公共交换电话网络(PSTN)、分组交换公共数据网络(PSPDN)等在内的有线通信网络。换句话说，根据本发明的优选实施例的IWF312执行在CDMA移动通信网络和LBS系统以及LD映射服务器320之间的接口功能。
LBS系统包括PDE 314、MPC 316和LBS平台318，使得该系统通过使用关于终端300的定位信息来提供基于位置的服务。
根据本发明的优选实施例的PDE 314根据经由BTS 306、BSC308和MSC 310发送的关于参考导频信号和LD导频信号的信息，计算基于码片的伪噪声码相位。由终端300使用PSMM通过CDMA移动通信网络发送到PDE 314的关于参考导频信号的信息可以包括：参考导频信号的伪噪声码相位、参考导频信号的强度、对相位的测量误差等。关于LD导频信号的信息可以包括：LD导频信号的伪噪声码相位、LD导频信号的强度、测量误差等。
根据本发明的优选实施例从终端300发送的参考导频信号的伪噪声码相位和LD导频信号的伪噪声码相位被以1/16个码片为基础进行测量和发送。因此，PDE 314将参考导频信号的伪噪声码相位和LD导频信号的伪噪声码相位除以16来计算基于码片的伪噪声码相位。
根据本发明的优选实施例的PDE 314确定以一个码片为基础计算出的伪噪声码相位是否是用于定位伪噪声码的相位，并且如果是的话，PDE 314将所计算出的伪噪声码相位发送给LD映射服务器320。
根据本发明的优选实施例的MPC 316被链接到PDE 314，使得MPC 316可以执行路由功能，以用于将在PDE 314和LD映射服务器300中计算的终端300的位置信息等发送给提供多个基于位置的服务的多个LBS平台318。LBS平台318代表一类用于为各种通信终端提供基于位置的服务的应用服务器。
根据本发明的优选实施例的LD映射服务器320使用从PDE 314接收到的伪噪声码相位来生成关于终端300的位置信息。根据本发明的优选实施例的LD映射服务器320包括位置信息数据库322，其中位置信息数据库322将加到每个LD 302中生成的多个LD导频信号中的偏移量差值存储为数据库，其中每个偏移量差值对应于其位置信息，该位置信息包括其相应建筑物的地址、名称、楼层、或其代表性商店。
根据本发明的优选实施例的LD映射服务器320使用从PDE 314接收到的伪噪声码相位来从位置信息数据库322中搜索与LD 302的相位差值相对应的其唯一ID(标识符)，并用与其相应的建筑物、地铁等相关的其建筑物内信息来处理唯一ID，以将所处理的信息发送给PDE 314。
图4说明了根据本发明的优选实施例为每个LD 302建立唯一标识符的例子。
如图4所示，第一位置检测器(LD1)发送PN510+10个码片和PN512+20个码片的LD导频信号，而第二位置检测器(LD2)发送PN510+10个码片和PN512+30个码片的LD导频信号。PN510和PN512是在CDMA系统中预先确定的定位伪噪声码，而10个码片、20个码片和30个码片是人为地在LD 302中生成的偏移量。LD1的唯一ID具有10个码片(即，20个码片-10个码片)的相位差值，而LD2的唯一ID具有20个码片(即，30个码片-10个码片)的相位差值。根据本发明的优选实施例，为各个位置检测器302唯一地建立这样的标识符，使得每个建筑物、地铁站等都配备有其相应的根据本发明的优选实施例的位置检测器302，并因此，可以在卫星不可见区域中搜索该位置。
图5示意性地表示了根据本发明的优选实施例的每个LD(302)的内部构造，在每个LD中生成了唯一标识符以使用导频强度测量消息(PSMM)。
参考图5，每个LD 302包括多个伪噪声码发生器(PN发生器)510和512以及用于时延的多个延迟设备520和522，该多个延迟设备连接到伪噪声码发生器510和512的相应的输出端。各个伪噪声码发生器510和512生成彼此不同的伪噪声码，其中，彼此不同的偏移量，例如PN偏移量1和PN偏移量2，被分配给相应的伪噪声码。
如之前在图3中所述，由于对于要被接收的每个导频信道，终端300仅报告具有第一到达路径的一个导频信号，因此LD 302将时延分量加到从伪噪声码发生器510和512中的每一个生成的、被分配了特定偏移量的每个伪噪声码中，由此生成LD导频信号。因此，由于从LD 302生成的每个LD导频信号对于其相应的偏移量具有一个时延分量，所以终端300将所接收到的LD导频信号识别为具有第一到达路径的导频信号，并发送附有关于所接收到的导频信号的信息的PSMM。如果两个或更多时延分量被加到从LD 302发送的LD导频信号的每个偏移量中，则终端300不能够将所接收到的LD导频信号识别为具有第一到达路径的导频信号，而是将其识别为多径填充信号，使得所接收到的LD导频信号不被包含在PSMM中。
在积分器530中对分别被分配了附有时延分量的特定偏移量的伪噪声码进行积分，由此生成LD导频信号。
图6是说明根据本发明的优选实施例通过使用终端和多个LD的终端定位处理的流程图。
首先，如果接收到诸如朋友搜索服务这样的定位请求，则终端300被允许通过使用基于位置的系统(LBS)而开始在CDMA移动通信网络中的业务。在步骤S600，终端300获得BTS 306或中继器304的参考导频信号和从LD 302生成的LD导频信号。
在步骤S602，确定在终端300中获得的参考导频信号或每个LD导频信号是否不小于T_ADD。在步骤S604，关于参考导频信号或LD导频信号不小于T_ADD的信息被加到PSMM中，然后被发送给PDE 314。所发送的关于每个导频信号的信息可以包括所接收到的导频信号的伪噪声码相位、所接收到的导频信号的强度、在相位测量中获得的测量误差等。
根据CDMA技术标准的伪噪声码的范围从0个码片到32767.9357个码片(大约32768个码片)。由于每个CDMA BTS使用由64个码片将彼此分开的伪噪声码相位，因此总的伪噪声码的范围从1到512。由于终端300以1/16个码片为基础测量并发送每个导频信号的伪噪声码相位，因此用范围从0到524288(32768×16)的值来发送导频信号的伪噪声码相位。因此，为了将所发送的伪噪声码相位用来计算基于码片的伪噪声码相位，所发送的伪噪声码相位必须被除以16，以便获得其相应的伪噪声码，被除以16的伪噪声码相位必须被又除以64。
在步骤S606，PDE 314使用PSMM根据所接收到的关于参考导频信号和LD导频信号的信息来计算基于码片的伪噪声码相位。如上所述，可以通过将所接收到的伪噪声码相位除以16来获得基于码片的伪噪声码相位。
在步骤S608，PDE 314确定是否存在为位置确定分配的定位伪噪声码相位，其与每个所计算出的基于码片的伪噪声码相位相同。如果存在相同的定位伪噪声码相位，则在步骤610，PDE 314将该定位伪噪声码相位发送给具有位置信息数据库322的LD映射服务器320。
在步骤612，LD映射服务器320使用从PDE 314接收到的伪噪声码相位，从位置信息数据库322中搜索与这样的伪噪声码相位之间的差值相对应的LD 302的唯一ID，并用与其相应的建筑物、地铁等相关的建筑物内信息来处理该唯一ID，以将所处理过的信息发送给PDE 314。位置信息数据库322存储加到从LD 302生成的多个LD导频信号中的各个偏移量差值，其中该各个偏移量差值对应于包括其相应的建筑物地址、名称、楼层号、或代表性的商店在内的位置信息，使得可以在卫星不可见区域中搜索该位置。
同时，根据本发明的优选实施例，终端300通过使用PSMM来发送导频信号信息。由于PSMM仅可用在业务信道中，因此不处于业务状态的终端300被迫改变到业务状态。因此，BSC 308确定用于定位的终端300是否处于业务状态。如果确定终端300不处于业务状态，则BSC 308强迫将该终端改变到业务状态，并将导频测量请求命令(PMRO)消息发送给改变后的终端300。如果终端300通过BTS 306或中继器304接收到PMRO，则终端300将附有参考导频信号和LD导频信号的分量的PSMM发送给BTS 306。
工业实用性
根据如上所述的本发明，即使在接收不到GPS信号或者GPS信号弱到很难确定用户的准确位置的内部空间或地下，也可以检测移动通信终端的位置，而不需要诸如GPS系统这样的额外的系统。
此外，本发明的优点在于，能够通过在内部空间中期望的位置上安装额外的LD，有效地实现诸如楼层分辨这样的非重要的位置确定及其基于位置的服务。
尽管已经就优选实施例示出了本发明，但是本领域的技术人员将会理解，可以进行各种变更和修改，而不脱离所附权利要求中所定义的本发明的精神和范围。

Claims (33)

1.一种在码分多址(CDMA)移动通信网络中的全球定位系统(GPS)卫星不可见区域中的终端定位方法，该方法是通过使用终端、用于生成和发送偏移量的多个位置检测器(LD)、用于控制所述终端的位置确定的位置确定机构(PDE)和包括位置信息数据库的LD映射服务器而实现的，该方法包括以下步骤：
(a)允许接收到定位请求的所述终端获得基站收发台或中继器的参考导频信号和从所述位置检测器生成的LD导频信号，其中通过将偏移量加到至少两个定位伪噪声码的每一个中来生成所述LD导频信号中的每一个；
(b)如果是以不小于预先确定值的强度接收到所述参考导频信号或所述LD导频信号，则通过使用导频强度测量消息(PSMM)将关于所述参考导频信号或所述LD导频信号的信息发送给所述PDE；
(c)根据发送到所述PDE的所述PSMM来计算基于码片的伪噪声码相位；
(d)如果在步骤(c)计算出的所述伪噪声码相位是为所述位置确定而分配的定位伪噪声码的相位，则将所述伪噪声码相位发送给所述LD映射服务器；以及
(e)通过使用发送到所述LD映射服务器的所述伪噪声码相位的差值来获得所述终端的位置信息。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述定位伪噪声码是在所述CDMA移动通信网络中预先确定的。
3.如权利要求1所述的方法，其中，至少两个定位伪噪声码是预先确定的。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述LD导频信号是通过有意地将偏移量加到所述定位伪噪声码中而生成的。
5.如权利要求1或4所述的方法，其中，所述偏移量中的每一个不大于64个码片。
6.如权利要求1所述的方法，其中，如果两个定位伪噪声码是预先确定的，则要被加到所述LD导频信号中的每个偏移量之间的差值不大于128个码片。
7.如权利要求1所述的方法，其中，要被加到从每个LD生成的所述LD导频信号中的各个偏移量之间的差值对应于用于区分所述每个LD的唯一标识符。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述LD导频信号是以低于所述参考导频信号的强度的强度被发送的。
9.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤(a)，如果在所述终端中接收到每个LD导频信号，则所述每个LD导频信号包括时延分量，该时延分量用于将所述每个LD导频信号标识为具有第一到达路径的信号。
10.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤(b)，所述预先确定值是导频检测阈值(T_ADD)。
11.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤(b)，从所述终端发送的关于所述参考导频信号的所述信息是以下中的至少一个：所述参考导频信号的伪噪声码相位、所述参考导频信号的强度、以及所述伪噪声码相位的测量误差。
12.如权利要求1所述的方法，其中，从所述终端发送的关于所述LD导频信号的所述信息是以下中的至少一个：每个LD导频信号的伪噪声码相位、每个LD导频信号的强度、以及所述伪噪声码相位的测量误差。
13.如权利要求11或12所述的方法，其中，所述相位是以1/16个码片为基础被测量并发送的。
14.如权利要求1所述的方法，其中，在所述位置信息数据库中，要被加到从每个LD生成的所述LD导频信号中的各个偏移量之间的差值对应于包括其相应的建筑物的地址、名称、楼层或代表性的商店在内的所述位置信息。
15.如权利要求1所述的方法，其中，所述CDMA移动通信网络确定所述终端是否处于业务状态，并且如果不是的话，令所述终端改变到所述业务状态。
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述CDMA移动通信网络将导频测量请求命令(PMRO)消息发送给改变到所述业务状态的所述终端，并且如果改变到所述业务状态的所述终端接收到所述PMRO消息，则所述终端发送其中加入了关于所述参考导频信号或所述LD导频信号的信息的所述PSMM。
17.如权利要求1所述的方法，其中，所述终端包括：PDA(个人数字助理)、蜂窝电话、PCS(个人通信服务)电话、手持PC(个人计算机)、GSM(全球移动通信系统)电话、W-CDMA(宽带CDMA)电话、EV-DO(仅演进数据)电话、EV-DV(演进数据及语音)电话以及MBS(移动宽带系统)电话。
18.一种在全球定位系统(GPS)卫星不可见区域中的终端定位系统，包括：
多个位置检测器(LD)，用于将预设偏移量加到在码分多址(CDMA)移动通信网络中预先确定的定位伪噪声码中，以生成并发送LD导频信号，其中通过将偏移量加到至少两个定位伪噪声码的每一个中来生成所述LD导频信号中的每一个；
终端，用于如果接收到定位请求，则获得基站收发台或中继器的参考导频信号以及所述LD导频信号，并用于如果是以不小于预先确定值的强度接收到所述参考导频信号或所述LD导频信号，则发送其中加入了关于所述参考导频信号或所述LD导频信号的信息的导频强度测量消息(PSMM)；
位置确定机构(PDE)，用于根据从所述终端接收到的所述PSMM来计算基于码片的伪噪声码相位，并且如果所计算出的伪噪声码相位是定位伪噪声码的相位，则发送所计算出的伪噪声码相位；以及
LD映射服务器，用于通过使用从所述PDE接收到的所述伪噪声码相位的差值来生成所述终端的位置信息。
19.如权利要求18所述的系统，其中，至少两个定位伪噪声码是预先确定的。
20.如权利要求18所述的系统，其中，所述偏移量中的每一个不大于64个码片。
21.如权利要求18所述的系统，其中，如果两个定位伪噪声码是预先确定的，则要被加到所述LD导频信号中的各个偏移量之间的差值不大于128个码片。
22.如权利要求18所述的系统，其中，要被加到从每个LD生成的所述LD导频信号中的各个偏移量之间的差值对应于用于区分所述每个LD的唯一标识符。
23.如权利要求18所述的系统，其中，所述LD导频信号是以低于所述参考导频信号的强度的强度被发送的。
24.如权利要求18所述的系统，其中，每个LD生成被分别分配了不同的偏移量的一个或多个伪噪声码，并且将时延分量加到所述伪噪声码中的每一个中，由此生成并发送所述LD导频信号。
25.如权利要求24所述的系统，其中，如果在所述终端中接收到每个LD导频信号，则所述时延分量被用作用于将所述每个LD导频信号标识为具有第一到达路径的信号的信息。
26.如权利要求18所述的系统，其中，所述预先确定值是导频检测阈值(T_ADD)。
27.如权利要求18所述的系统，其中，从所述终端发送的关于所述参考导频信号的所述信息是以下中的至少一个：所述参考导频信号的伪噪声码相位、所述参考导频信号的强度、以及所述伪噪声码相位的测量误差。
28.如权利要求18所述的系统，其中，从所述终端发送的关于所述LD导频信号的所述信息是以下中的至少一个：每个LD导频信号的伪噪声码相位、每个LD导频信号的强度、以及所述伪噪声码相位的测量误差。
29.如权利要求27或28所述的系统，其中，所述相位是以1/16个码片为基础被测量并发送的。
30.如权利要求18所述的系统，其中，所述LD映射服务器包括位置信息数据库，在该位置信息数据库中，要被加到从每个LD生成的所述LD导频信号中的各个偏移量之间的差值对应于包括其相应的建筑物的地址、名称、楼层或代表性的商店在内的所述位置信息。
31.如权利要求18所述的系统，其中，所述CDMA移动通信网络确定所述终端是否处于业务状态，并且如果不是的话，令所述终端改变到所述业务状态。
32.如权利要求31所述的系统，其中，所述CDMA移动通信网络将导频测量请求命令(PMRO)消息发送给改变到所述业务状态的所述终端，并且如果改变到所述业务状态的所述终端接收到所述PMRO消息，则所述终端发送其中加入了关于所述参考导频信号或所述LD导频信号的信息的所述PSMM。
33.如权利要求18所述的系统，其中，所述终端包括：PDA(个人数字助理)、蜂窝电话、PCS(个人通信服务)电话、手持PC(个人计算机)、GSM(全球移动通信系统)电话、W-CDMA(宽带CDMA)电话、EV-DO(仅演进数据)电话、EV-DV(演进数据及语音)电话以及MBS(移动宽带系统)电话。
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