CN2932885Y - 具有agps定位功能的移动设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有AGPS定位功能的移动设备，包括：一个移动终端，用于经由无线网络向一个辅助定位实体发送AGPS数据请求信息，并接收所述辅助定位实体响应于所述AGPS数据请求信息产生的AGPS数据；以及一个GPS接收机，置于所述移动终端外部，用于从所述移动终端接收所述AGPS数据，并基于所述AGPS数据捕获目标GPS卫星，以从所述目标GPS卫星获取GPS数据。

Description

具有AGPS定位功能的移动设备

技术领域

本实用新型总体上涉及辅助全球定位系统。更具体地，本实用新型涉及一种具有AGPS定位功能的移动设备。

背景技术

众所周知，使用全球定位系统(Global Position System：GPS)的位置确定技术已经在各种领域得到了广泛的使用，例如移动终端定位、车辆定位等等。为了使用GPS确定一个移动终端的当前位置，该移动终端中需要安装一个GPS接收机。该GPS接收机能够不断地从GPS卫星接收GPS数据，并根据接收到的GPS数据计算该移动终端的当前位置。GPS数据通常包括导航电文、伪距信息等等。这种直接利用GPS接收机确定一个移动终端的位置的方法存在以下缺陷：

首先，通常在确定一个移动终端的当前位置之前，其中安装的GPS接收机必须搜寻卫星信号并解码GPS卫星导航信息，这需要很强的GPS卫星信号。这样，当该移动终端处在一个不利于接收卫星信号的环境中时，例如处于室内、城市中的高楼之间、或地下建筑物等等中时，GPS接收机接收到的卫星信号就会很弱或者根本不能接收到卫星信号。在这种情况下，就无法进行该移动终端的准确定位。

其次，常规GPS接收机的首次定位时间(Time to First Fix：TTFF)较长，通常例如为15秒到45秒。首次定位时间过长将会引起移动终端的电池能量出现不必要的消耗。首次定位时间指的是GPS接收机开启到第一次接收卫星信号所用的时间。

此外，在冷启动时，GPS接收机通常需要较长的计算时间，这也会增加所耗费的移动终端的电池能量。因为移动终端通常使用容量有限的电池，所以由于GPS接收机耗费的能量的增加会引起移动终端的待机时间缩短。

为了克服上述缺陷，提出了一种结合蜂窝网络和GPS进行移动终端位置测量的辅助全球定位系统(Assisted GPS：AGPS)。在AGPS中，将GPS接收机内置在移动终端内。当移动终端开启GPS接收功能时，移动通信网络会首先估算出该移动终端的大致位置。然后移动通信网络中的辅助定位服务器根据该移动终端的大致位置信息，产生相应的AGPS数据，即定位GPS接收机所需要的信息，例如星象图(ephemeris)和时钟信息等。然后，通过移动通信网络将AGPS数据发送给移动终端，并由移动终端将该AGPS数据传递给内置在其中的GPS接收机。GPS接收机利用该AGPS数据能够大大加速对GPS卫星信号的捕获速度并降低对GPS卫星信号强度的要求，从而在很短的时间内完成对GPS卫星信号的伪距测量。最后，根据伪距测量结果(即GPS数据)，由移动终端(在基于移动台的AGPS中)或者移动通信网络(在移动台辅助AGPS中)计算出最终的移动终端的位置信息。

在AGPS中，GPS接收机的首次定位时间大大缩短，例如由原来的十几秒甚至几十秒缩短到只有几秒钟。此外，AGPS也降低了对GPS卫星信号强度的要求。例如，美国专利申请US 2005/0170846公开了这种AGPS系统，其中描述了将GPS接收机内置在移动终端内以实现移动终端的位置确定，在此通过参考将该专利申请文件引入本申请中。

现有支持AGPS定位功能的移动终端都是采用将GPS接收机内置在移动终端中。这种内置GPS接收机的移动终端成本很高，因此普及程度不高。如果现有不支持AGPS定位功能的移动终端的用户想要使用AGPS功能，就必须购买一个能够支持AGPS定位功能的移动终端，这样，大大增加了用户使用AGPS功能的成本。

因此，如果一个技术方案能够使现有不支持AGPS定位功能的普通移动终端在不改变硬件的前提下能够支持AGPS功能，势必会大大降低现有普通移动终端的用户使用AGPS功能的成本，从而大大增加AGPS定位功能的受众数量，使运营商的AGPS定位服务迅速地普及和推广。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种具有AGPS定位功能的移动设备，以克服现有技术中AGPS所存在的上述缺陷。

根据本实用新型的一方面，提供一种具有AGPS定位功能的移动设备，包括：一个移动终端，用于经由无线网络向一个辅助定位实体发送AGPS数据请求信息，并接收所述辅助定位实体响应于所述AGPS数据请求信息产生的AGPS数据；以及一个GPS接收机，置于所述移动终端外部，用于从所述移动终端接收所述AGPS数据，并基于所述AGPS数据捕获目标GPS卫星，以从所述目标GPS卫星获取GPS数据。

在本实用新型的一个实施例中，所述移动终端和所述GPS接收机通过以下方式之一进行通信：蓝牙通信、串行通信以及USB通信。

在本实用新型的一个实施例中，所述移动终端包括：请求信息产生装置，用于产生所述AGPS数据请求信息；第一通信装置，用于经由网络向所述辅助定位实体发送所述AGPS数据请求信息，并接收所述辅助定位实体响应于所述AGPS数据请求信息而产生的AGPS数据；以及第二通信装置，用于将所述AGPS数据发送到所述GPS接收机，并接收所述GPS接收机基于所述AGPS数据从所述目标GPS卫星获取的所述GPS数据。优选地，所述移动终端还包括位置数据生成装置，用于根据来自所述第二通信装置的所述GPS数据，产生所述移动终端的所述位置数据。更优选地，所述移动终端还包括定位应用装置，用于基于所述移动终端的所述位置数据进行相应的定位应用操作。

在本实用新型的一个实施例中，所述移动终端是蜂窝电话。

在本实用新型的一个实施例中，所述移动终端是车载电话。

在本实用新型的一个实施例中，所述GPS接收机包括：GPS数据接收装置，用于接收来自所述GPS目标卫星的所述GPS数据；接收机通信装置，用于接收来自所述移动终端的所述AGPS数据，并将所述GPS数据发送到所述移动终端；以及设定装置，用于根据所述AGPS数据，对所述GPS数据接收装置进行设定，以便确定所述目标GPS卫星。

与现有技术相比，本实用新型的技术优势在于：通过在常规移动终端和常规GPS接收机中增加上述功能模块/装置，可以很方便的实现移动终端的定位。在本实用新型中，通过设置在移动终端之外的GPS接收机，并且通过蓝牙通信、串行通信和USB通信其中之一来实现该外置接收机与移动终端之间的通信。这样，本实用新型使现有不支持AGPS定位功能的常规移动终端在不改变硬件的前提下能够支持AGPS功能，从而大大降低常规移动终端的用户使用AGPS功能的成本，由此大大增加AGPS定位功能的受众数量，同时也使运营商的AGPS定位服务迅速地普及和推广。

附图说明

通过以下参考附图对本实用新型实施例的详细说明，本实用新型的前述以及其他方面、特征和优点将变得更为明显，其中：

图1示出了一个辅助全球定位系统，用于说明根据本实用新型的一个实施例的具有AGPS定位功能的移动设备的原理；

图2是根据本实用新型的第一实施例的具有AGPS定位功能的移动设备的示意性结构框图；以及

图3是描述根据本实用新型的第一实施例的具有AGPS定位功能的移动设备的操作信令流程图。

具体实施方式

下面将结合附图描述根据本实用新型的优选实施例。在全部附图中，相同的标号代表相同或相似的部件。

在下面的说明中，描述了许多特定的细节，例如模块/装置中的元件的详细情况，但是，描述这些元件的目的仅仅在于帮助理解对本实用新型。本领域技术人员应该理解，可以实现本实用新型而无需这些特定的细节。此外，在如下对本实用新型的描述中，为了清楚起见，省略了已知功能和结构的详细描述。

图1示出了一个辅助全球定位系统，用于说明根据本实用新型的一个实施例的具有AGPS定位功能的移动设备的原理。如图1所示，该辅助全球定位系统包括一个根据本实用新型的一个实施例的具有AGPS定位功能的移动设备1、GPS卫星14、至少一个基站11和至少一个辅助定位实体10。其中，根据本实用新型的一个实施例的具有AGPS定位功能的移动设备1包括一个移动终端12和一个外置的GPS接收机13。移动终端12通过蓝牙、串行、或者USB等通信方式与外置的GPS接收机13耦合。其中，“外置”指的是该GPS接收机设置在移动终端12的外部。

移动终端12经由移动通信网络中的基站11耦合到该移动通信网络中的辅助定位实体10，以便与辅助定位实体10进行双向无线通信。当需要对移动终端12进行定位时，移动终端12产生与其本身位置相关的AGPS数据请求信息，并且经由移动通信网络中的基站11将该AGPS数据请求信息发送给辅助定位实体10。通常，所述AGPS数据请求信息包括移动终端12的大致位置信息。可以借助于移动通信网络中的基站11确定移动终端12的大致位置信息。

根据本实用新型的一个优选实施例，移动终端12可以例如为蜂窝电话、车载电话等等。

根据本实用新型的一个优选实施例，移动通信网络例如可以为全球移动通信系统网络(GSM)、码分多址网络(CDMA)、第三代移动通信网络(3G)等等。

根据本实用新型的一个优选实施例，上述AGPS数据请求信息的发送可以通过信令方式(signaling)、通用分组无线业务(GPRS)方式或者短消息(SMS)方式等等来实现。关于APGPS数据请求信息的内容和格式的详细描述，请参考第三代合作伙伴计划标准3GPPTS44.031，在此通过参考将该标准引入本申请中。

继续参考图1，辅助定位实体10经由基站11从移动终端12接收AGPS数据请求信息。当接收到AGPS数据请求信息时，辅助定位实体10分析包括在AGPS数据请求信息中的移动终端12的大体位置信息，以产生与移动终端12的大体位置信息对应的AGPS数据。所述AGPS数据可以包括例如GPS伪距测量的辅助信息(例如GPS俘获辅助信息、GPS定位辅助信息、GPS灵敏度辅助信息、GPS卫星工作状态信息等等)以及移动终端位置计算的辅助信息(例如GPS历书以及修正数据、GPS星历、GPS导航电文等等)。关于AGPS数据的内容和格式并非本实用新型的重点，其详细内容可参考第三代合作伙伴计划标准3GPPTS44.031，在此通过参考将该标准引入本申请中。

如图1所示，辅助定位实体10将产生的AGPS数据经由移动通信网络中的基站11发送到移动终端12。同样，在本实用新型的一个优选实施例中，上述产生的AGPS数据可以通过信令方式(signaling)、通用分组无线业务(GPRS)方式或者短消息(SMS)方式等等来发送到移动终端12。

当移动终端12接收到该AGPS数据之后，将其通过蓝牙、串行、或者USB等通信方式传送到GPS接收机13。移动终端12也可以将接收到的AGPS数据保存在它的存储器，以便必要时发送到GPS接收机13。

然后，GPS接收机13根据所接收的APGS数据中的历书信息来调整该GPS接收机13的参数，以从GPS网络中的GPS卫星14中捕获目标GPS卫星，并从所述目标GPS卫星获取GPS数据。

众所周知，GPS网络通常包括24颗围绕地球旋转的卫星。为了确定接收机所处的位置，需要来自至少四颗卫星的卫星信号。在此，目标GPS卫星指的是，最适合与该GPS接收机13进行通信，以便获取GPS数据的GPS卫星。

GPS接收机13而后通过蓝牙、串行、或者USB等通信方式将获取的GPS数据发送到移动终端12。当然，GPS接收机13也可以先将获取的GPS数据保存在存储器中，并在随后通过蓝牙、串行、或者USB等通信方式将获取的GPS数据发送到移动终端12。

在基于移动台的AGPS中，移动终端12可以根据接收的GPS数据来产生移动终端12的位置数据，并将产生的位置数据保存在其存储器中。移动终端12也可以将产生的移动终端的位置数据发送给辅助定位实体10。

另一方面，在移动台辅助AGPS中，移动终端12可以将接收的GPS数据发送到移动通信网络中的位置数据产生实体(未示出)。网络中的位置数据产生实体可以根据接收到的GPS数据来产生移动终端的位置数据，并将产生的位置数据保存在它的存储器中。然后，位置数据产生实体可以将产生的移动终端的位置数据发送给移动终端12。

关于如何从GPS卫星获取GPS数据以及如何根据GPS数据来产生移动终端的位置为本领域技术人员所熟知，在此不作过多说明，以免混淆本实用新型的特征。

与现有技术相比，根据本实用新型的具有AGPS定位功能的移动设备是采用常规非AGPS移动终端和置于移动终端之外的常规外置GPS接收机来实现AGPS功能。

下面，参考图2，描述根据本实用新型的一个实施例的具有AGPS定位功能的移动设备。

如图2所示，具有AGPS定位功能的移动设备1的移动终端12包括请求信息产生装置121、第一通信装置122和第二通信装置123。

请求信息产生装置121耦合到第一通信装置122。当移动终端12手动或者自动地开启AGPS定位功能时，请求信息产生装置121借助于移动通信网络中的基站11产生包含移动终端12的大致位置信息的AGPS数据请求信息，并将AGPS数据请求信息发送到第一通信装置122。

第一通信装置122接收来自请求信息产生装置121的AGPS数据请求信息，并经由移动通信网络中的基站11将GPS数据请求信息发送给辅助定位实体10。当接收到AGPS数据请求信息时，辅助定位实体10分析包括在AGPS数据请求信息中的移动终端12的大体位置信息，以产生与移动终端12的大体位置信息对应的AGPS数据，并通过基站11将该AGPS数据发送给第一通信装置122。

由第一通信装置122接收的AGPS数据可以直接传送到第二通信装置123。可选地，接收的AGPS数据可以先存储在移动终端12中的存储器(未示出)中，以便随后经由第二通信装置123发送到GPS接收机13中。

第二通信装置123接收来自第一通信装置122的AGPS数据，并将AGPS数据传送给GPS接收机13的接收机通信装置131。然后，GPS接收机13的设定装置132根据所接收的APGS数据中的历书信息对该GPS接收机13的GPS数据接收装置133的参数进行设置。然后，该GPS数据接收装置133根据所设置的参数从所述至少一个GPS卫星14(如图1所示)确定一个目标GPS卫星，并从该目标GPS卫星获取GPS数据。此后，GPS数据接收装置133将接收到的GPS数据发送到接收机通信装置131，后者通过蓝牙、串行、或者USB等通信方式将其接收的GPS数据发送到移动终端12的第二通信装置123。

移动终端12还可以包括位置数据生成装置124，用于根据第二通信装置123从GPS接收机13接收到的所述GPS数据，产生移动终端的位置数据。如何根据GPS数据产生该移动终端的位置数据是本领域的已知技术。在此不再赘述。

移动终端12还可以包括定位应用装置125。该定位应用装置135基于来自位置数据生成装置124的位置数据进行相应的定位应用操作，例如定位、导航等等。

优选地，根据本实用新型的该实施例的具有AGPS定位功能的移动设备还可以包括一个移动定位中心实体15。移动终端12可以主动地或者按照根据请求将上述产生的移动终端的位置数据发送给移动定位中心实体15。

图3是描述根据本实用新型的一个实施例的具有AGPS定位功能的移动设备的操作的信令流程图。

如图1所示，在步骤S101，移动终端12经由网络中的基站11将AGPS数据请求信息发送给辅助定位实体10，其中AGPS数据请求信息包括移动终端12的大致位置信息。根据本实用新型的一个实施例，上述AGPS数据请求信息的发送可以通过信令方式(signaling)、通用分组无线业务(GPRS)方式或者短消息(SMS)方式等等来实现。

然后，在步骤S102，辅助定位实体10经由基站11从移动终端12接收AGPS数据请求信息，并且当接收到所述AGPS数据请求信息时，辅助定位实体10分析包括在AGPS数据请求信息中的大致位置信息，以产生与移动终端12的大致位置信息相对应的AGPS数据。AGPS数据可以包括例如GP伪距测量的辅助信息(例如GPS俘获辅助信息、GPS定位辅助信息、GPS灵敏度辅助信息、GPS卫星工作状态信息等等)以及移动终端位置计算的辅助信息(例如GPS历书以及修正数据、GPS星历、GPS导航电文等等)。

接下来，在步骤S103，辅助定位实体10将产生的AGPS数据经由移动通信网络发送到移动终端12。同样，上述产生的AGPS数据可以通过信令方式(signaling)、通用分组无线业务(GPRS)方式或者短消息(SMS)方式等等来发送到移动通信终端12。

接下来，在步骤S104，移动终端12将所接收的AGPS数据通过蓝牙、串行、或者USB通信方式传送到GPS接收机13。

接下来，在步骤S105，GPS接收机13根据APGS数据中的历书信息来对其参数进行设置，以从GPS网络中的GPS卫星14中捕获目标GPS卫星，并从目标GPS卫星获取GPS数据。

接下来，在步骤S106，GPS接收机将获取的GPS数据通过蓝牙、串行、或者USB通信方式发送给移动终端12。

在步骤S107，移动终端12可以根据所接收的GPS数据生成移动终端12的位置数据。优选地，该位置数据可以保持在移动终端12中的存储器(未示出)中。

最后，在步骤S108，移动终端12将其位置数据发送给辅助定位实体10。

根据本实用新型的该实施例的具有AGPS定位功能的移动设备采用了外置的GPS接收机来实现AGPS功能，并且在移动终端12中根据接收到的GPS数据计算移动终端12的位置数据。

本领域技术人员应该明白，移动终端12的位置数据也可以由移动终端外部的位置数据生成装置生成。在这种情况下，该位置数据生成装置根据从GPS接收机13或者移动终端12接收的GPS数据生成移动终端12的位置数据，并将该位置数据发送给移动终端12。

已经参考附图描述了本实用新型的优选实施例。本领域技术人员应该理解，本实用新型中的移动终端和GPS接收机可以通过在普通非AGPS移动终端和普通GPS接收机中增加上述功能模块/装置来实现，并且明显地，上述功能模块/装置可以通过硬件、软件、固件和/或者它们的结合来实现。

根据本实用新型的具有AGPS定位功能的移动设备采用置于移动终端外的GPS接收机来实现移动终端的位置确定。因此，与现有的内置GPS芯片的AGPS移动终端相比，本实用新型可以充分利用现有非AGPS移动终端和普通GPS接收机来实现AGPS功能。这样，降低了用户使用AGPS功能的成本，并且对于运营商来说，也会增加AGPS功能的受众群体，有利于利用现有网络推广AGPS功能。

虽然到此为止参考本实用新型的优选实施例描述了本实用新型，但是应当理解，本实用新型并不局限于这些实施例。在不偏离所附权利要求限定的本实用新型精神和范围的情况下，可以做出各种修改和替换。

Claims (8)

1.一种具有AGPS定位功能的移动设备，包括：

一个移动终端，用于经由无线网络向一个辅助定位实体发送AGPS数据请求信息，并接收所述辅助定位实体响应于所述AGPS数据请求信息产生的AGPS数据；以及

一个GPS接收机，置于所述移动终端外部，用于从所述移动终端接收所述AGPS数据，并基于所述AGPS数据捕获目标GPS卫星，以从所述目标GPS卫星获取GPS数据。

2.根据权利要求1所述的具有AGPS定位功能的移动设备，其中，所述移动终端和所述GPS接收机通过以下方式之一进行通信：蓝牙通信、串行通信以及USB通信。

3.根据权利要求1所述的具有AGPS定位功能的移动设备，其中，所述移动终端包括：

请求信息产生装置，用于产生所述AGPS数据请求信息；

第一通信装置，用于经由网络向所述辅助定位实体发送所述AGPS数据请求信息，并接收所述辅助定位实体响应于所述AGPS数据请求信息而产生的AGPS数据；以及

第二通信装置，用于将所述AGPS数据发送到所述GPS接收机，并接收所述GPS接收机基于所述AGPS数据从所述目标GPS卫星获取的所述GPS数据。

4.根据权利要求3所述的具有AGPS定位功能的移动设备，其中，所述移动终端还包括：

位置数据生成装置，用于根据来自所述第二通信装置的所述GPS数据，产生所述移动终端的所述位置数据。

5.根据权利要求4所述的具有AGPS定位功能的移动设备，其中，所述移动终端还包括定位应用装置，用于基于所述移动终端的所述位置数据进行相应的定位应用操作。

6.根据权利要求1所述的具有AGPS定位功能的移动设备，其中，所述移动终端是蜂窝电话。

7.根据权利要求1所述的具有AGPS定位功能的移动设备，其中，所述移动终端是车载电话。

8.根据权利要求1到7中任意一项所述的具有AGPS定位功能的移动设备，其中，所述GPS接收机包括：

GPS数据接收装置，用于接收来自所述GPS目标卫星的所述GPS数据；

接收机通信装置，用于接收来自所述移动终端的所述AGPS数据，并将所述GPS数据发送到所述移动终端；

设定装置，用于根据所述AGPS数据，对所述GPS数据接收装置进行设定，以便确定所述目标GPS卫星。

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