TWI425240B - 用於決定行動站的估計位置的方法、行動站與電腦可讀取儲存媒體 - Google Patents

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Description

用於決定行動站的估計位置的方法、行動站與電腦可讀取儲存媒體 相關申請的交叉引用
本案依據專利法主張於2009年8月14日提出申請的標題名稱為「transmission of Assistance Data for user equipment based Positioning in Multiple Radio Access Technologies(用於在多種無線電存取技術中進行基於使用者裝備的定位的輔助資料的傳輸)」且以引用之方式併入本文的美國臨時申請案第61/234,196號的權益和優先權。
本發明係關於位置決定系統，且更特定言之係關於使用無線通訊信號的混合式定位。
為了執行對正在存取一或多個無線蜂巢網路(例如，蜂巢式電話網)的行動站的位置定位，若干種辦法基於使用在若干基地台中的每個基地台與諸如蜂巢式電話之類的行動站之間發送的時序資訊來執行三邊量測。一種在CDMA中被稱為高級前向鏈路三邊量測(AFLT)或在GSM中被稱為增強型觀測時間差(E-OTD)或在WCDMA被稱為觀測抵達時間差(WCDMA)的辦法在行動站處量測從若干基地台中的每個基地台發射的信號的相對抵達時間。該等時間可被傳遞給位置伺服器(例如，CDMA中的位置決定實體(PDE))，該位置伺服器使用該等接收時間來計算行動站的位置。該等基地台處的發射時間被協調以使得在特定的時間實例，與多個基地台相關聯的時辰落在指定誤差界限內。基地台的準確位置以及接收時間被用於決定行動站的位置。
圖1圖示AFLT系統的實例，其中在行動站111處量測來自基地台101的信號的接收時間(TR1、TR2及TR3)。此時序資料隨後可被用於計算行動站111的位置。此類計算可在行動站111處進行，或在位置伺服器115處進行──若由行動站111如此獲得的時序資訊被傳遞給位置伺服器115。通常，接收時間經由基地台101之一被傳達給位置伺服器115。位置伺服器115被耦合成經由一或多個行動交換中心(MSC 113)接收來自基地台101的資料。位置伺服器115可包括基地台曆書(BSA)伺服器，該BSA伺服器提供基地台101的位置及/或基地台101的覆蓋區及/或任一對基地台101之間任何細微的信號發射時間差異。或者，位置伺服器115和BSA伺服器可彼此分開；並且位置伺服器115與基地台101通訊以獲得用於位置決定的基地台曆書。MSC 113提供往來於陸線公用交換電話網(PSTN 117)的信號(例如，語音通訊)，以使得信號可被傳遞至行動站111以及從行動站111至其他電話(例如，PSTN 117上的陸線電話或其他行動站111)。在一些情形中，位置伺服器115亦可經由蜂巢鏈路與MSC 113通訊。位置伺服器115亦可或者直接或者使用外部量測單元監視來自基地台101中的若干基地台的發射，以試圖決定該等發射的相對時序。
在另一種被稱為上行鏈路抵達時間(UTOA)的辦法中，在若干基地台101處量測來自行動站111的信號的接收時間。若箭頭TR1、TR2及TR3反向，則圖1適用於此種情形。此時序資料隨後可被傳達給位置伺服器115以計算行動站111的位置。
進行位置定位的第三種方法涉及在行動站111中使用針對美國全球定位系統(GPS)，或諸如俄羅斯GLONASS系統及所提議的歐洲Galileo系統等其他衛星定位系統(SPS)或衛星與偽衛星組合的電路系統。偽衛星是基於地面的發射機，其廣播被調制在通常與SPS時間同步的L帶載波信號上的PN碼(類似於GPS信號)。每個發射機可以被指派唯一性的PN碼從而准許被行動站111識別。偽衛星在其中來自軌道衛星的SPS信號可能不可用的境況中是有用的，諸如在隧道、礦井、建築物，或其他封閉地區中。如本文中所使用的術語「衛星」意欲包括偽衛星或偽衛星的均等物。如本文中所使用的術語GPS信號意欲包括SPS信號以及來自偽衛星或偽衛星的均等物的類SPS信號。類似地，如本文中所使用的術語GPS衛星和GPS接收機意欲包括其他SPS衛星和SPS接收機。使用SPS接收機來決定行動站111的位置的方法可以是完全自主的(其中SPS接收機在沒有任何輔助的情況下決定行動站111的位置)或者可以利用無線網路來提供輔助資料或在位置演算中進行共享。此類方法的實例在美國專利案第6,208,290號、第5,841,396號、第5,874,914號、第5,945,944號及第5,812,087號中作了描述。例如，該等專利尤其描述了：用於從蜂巢式電話傳輸信號獲得準確的時間資訊的方法，該時間資訊聯合SPS信號被用於決定接收機的位置；用於向行動站111上的接收機傳送視線衛星的都卜勒頻移以決定行動站111的位置的方法；用於向接收機傳送衛星曆書資料(或星曆資料)以幫助接收機決定其位置的方法；用於鎖定到蜂巢式電話系統的精確載波頻率信號以在接收機處提供用於SPS信號擷取的參考信號的方法；用於使用接收機的近似位置來決定近似都卜勒從而減少SPS信號處理時間的方法；及用於比較接收到的衛星資料訊息的不同記錄以決定在接收機處接收該等記錄之一的時間從而決定接收機的位置的方法。在實踐的低成本實施中，行動蜂巢通訊接收機和SPS接收機兩者皆被集成到同一外殼中，並且可事實上共享共用電子電路系統。
在上述方法的又一種變動中，(例如，由基地台101)發現從基地台101向行動站111發送並且隨後被返回的信號的往返行程延遲(RTD)。在類似但替代性方法中，(例如，由行動站111)發現從行動站111向基地台101發送並隨後被返回的信號的往返行程延遲。該等往返行程延遲各自被除以2以決定對單向傳播延遲的估計。對基地台101的位置的知識加上單向延遲將行動站111的位置約束為地球上的圓。來自相異基地台101的兩個此類量測隨後得到兩個圓的交集，其進而將位置約束為地球上的兩個點。第三量測(甚至是抵達角或細胞服務區扇區識別)解決了模糊性。
AFLT或U-TDOA與SPS系統的組合可被稱為「混合式」系統。例如，美國專利案第5,999,124號尤其描述了一種混合式系統，其中基於細胞服務區的收發機的位置根據至少以下的組合來決定：i)表示基於細胞服務區的收發機與通訊系統之間的基於細胞服務區的通訊信號中的訊息的行進時間的時間量測；及ii)表示SPS信號的行進時間的時間量測。
海拔輔助已被用在用來決定行動站111的位置的各種方法中。海拔輔助通常是基於海拔的偽量測的。行動站111的位置的海拔知識將行動站111的可能位置約束為其中心位於地心的球體(或橢圓體)的表面。此知識可用於減少決定行動站111的位置所需的獨立量測的次數。例如，美國專利案第6,061,018號尤其描述了一種方法，其中從細胞服務區物件的資訊來決定估計海拔，該細胞服務區物件可以是具有與行動站111正處於通訊的細胞服務區站點發射機的細胞服務區站點。
揭示用於決定行動站的位置的裝置和方法。根據一些態樣，揭示一種決定行動站的估計位置的方法，該方法包括：接收來自第一無線網路的輔助資料，其中該輔助資料包括關於第一無線網路的地面輔助資料，並且其中該地面輔助資料包括關於第一無線網路中的複數個基地台的輔助資料；在不附接到第一無線網路時基於關於第一無線網路的該地面輔助資料獲得來自第一無線網路的位置資訊；及基於該位置資訊決定行動站的估計位置。
根據一些態樣，揭示一種用於決定行動站的估計位置的行動站，該設備包括：接收機，其中該接收機接收來自第一無線網路的輔助資料，其中該輔助資料包括關於第一無線網路的地面輔助資料，並且其中該地面輔助資料包括關於第一無線網路中的複數個基地台的輔助資料；及處理器和記憶體，該記憶體包括用於在不附接到第一無線網路時基於關於第一無線網路的該地面輔助資料獲得來自第一無線網路的位置資訊的指令；及用於基於該位置資訊決定行動站的估計位置的指令。
根據一些態樣，揭示一種用於決定行動站的估計位置的行動站，該行動站包括：用於接收來自第一無線網路的輔助資料的構件，其中該輔助資料包括關於第一無線網路的地面輔助資料，並且其中該地面輔助資料包括關於第一無線網路中的複數個基地台的輔助資料；用於在不附接到第一無線網路時基於關於第一無線網路的該地面輔助資料獲得來自第一無線網路的位置資訊的構件；及用於基於該位置資訊決定行動站的估計位置的構件。
根據一些態樣，揭示一種包括處理器和記憶體的行動站，其中該記憶體包括用於以下操作的指令：接收來自第一無線網路的輔助資料，其中該輔助資料包括關於第一無線網路的地面輔助資料，並且其中該地面輔助資料包括關於第一無線網路中的複數個基地台的輔助資料；在不附接到第一無線網路時基於關於第一無線網路的該地面輔助資料獲得來自第一無線網路的位置資訊；及基於該位置資訊決定行動站的估計位置。
根據一些態樣，揭示一種供行動站使用的包括其上儲存的程式碼的電腦可讀取儲存媒體，包括：用於接收來自第一無線網路的輔助資料的程式碼，其中該輔助資料包括關於第一無線網路的地面輔助資料，並且其中該地面輔助資料包括關於第一無線網路中的複數個基地台的輔助資料；用於在不附接到第一無線網路時基於關於第一無線網路的該地面輔助資料獲得來自第一無線網路的位置資訊的程式碼；及用於基於該位置資訊決定行動站的估計位置的程式碼。
應理解，根據以下詳細描述，其他態樣對於本領域技藝人士而言將變得明顯，在以下詳細描述中以說明方式圖示和描述了各種態樣。附圖和詳細描述應被認為在本質上是說明性而非限制性的。
以下結合附圖闡述的詳細描述意欲作為本案的各種態樣的描述，而非意欲表示可實踐本案的僅有態樣。本案中描述的每個態樣僅作為本案的實例或說明而提供，並且不應被必然地解釋成優於或勝於其他態樣。本詳細描述包括特定細節，其目的在於提供對本案的透徹理解。然而，對於本領域技藝人士而言明顯的是，本案無需該等特定細節亦可實踐。在一些實例中，眾所周知的結構和設備以方塊圖形式圖示以避免使本案的概念變得模糊。首字母縮寫和其他描述性術語可能僅為方便和清楚而使用，且非意欲限定本案的範疇。
本文中描述的用於決定估計位置的位置決定技術可結合諸如無線廣域網路(WWAN)、無線區域網路(WLAN)、無線個人區域網路(WPAN)等各種無線通訊網路來實施。術語「網路」和「系統」常被可互換地使用。WWAN可以是分碼多工存取(CDMA)網路、分時多工存取(TDMA)網路、分頻多工存取(FDMA)網路、正交分頻多工存取(OFDMA)網路、單載波分頻多工存取(SC-FDMA)網路、長期進化(LTE)網路、WiMAX(IEEE 802.16)網路等等。
CDMA網路可實施諸如cdma2000、寬頻CDMA(W-CDMA)等一或多個無線電存取技術(RATs)。cdma2000包括IS-95、IS-2000及IS-856標準。TDMA網路可用行動通訊全球系統(GSM)系統、數位高級行動電話系統(D-AMPS)，或其他某種無線電存取技術(RAT)來實施。GSM、W-CDMA和LTE標準在來自名稱為「第三代合作夥伴專案」(3GPP)的聯盟的文件中描述。cdma2000標準在來自名稱為「第三代合作夥伴專案2」(3GPP2)的聯盟的文件中描述。3GPP和3GPP2文件是公眾可獲取的。WLAN可用IEEE 802.11x標準來實施。WPAN可用藍芽、IEEE 802.15x或其他標準來實施。該等技術亦可結合WWAN、WLAN及/或WPAN的任何組合來實施。
通常，衛星定位系統(SPS)包括發射機系統，該等發射機定位成使得各實體能夠至少部分地基於從該等發射機接收到的信號來決定其自身在地球上或上方的位置。此種發射機通常發射用設定數目個碼片的重複假性隨機雜訊(PN)碼作標記的信號，並且可位於基於地面的控制站、使用者裝備及/或太空飛行器上。在特定實例中，此類發射機可位於環地軌道衛星飛行器(SVs)上。例如，諸如全球定位系統(GPS)、Galileo、GLONASS或Compass等全球導航衛星系統(GNSS)的群集中的SV可發射用可與由該群集中的其他SV所發射的PN碼區分開的PN碼標記的信號(例如，使用具有不同相位的PN碼、如在GPS中一般對每顆衛星使用不同PN碼，或者如在GLONASS中一般在不同頻率上使相同的碼)。根據某些態樣，本文中提供的技術不限於全球SPS系統(例如，GNSS)。例如，可將本文中所提供的技術應用於或以其他方式使之能在各種地區性系統(例如，日本上空的準天頂衛星系統(QZSS)、印度上空的印度地區性導航衛星系統(IRNSS)、中國上空的北斗等)及/或可與一或多個全球及/或地區性導航衛星系統相關聯或以其他方式使其能與之聯用的各種擴增系統(例如，基於衛星的擴增系統(SBAS))中使用。舉例而言(但並非限制)，SBAS系統可包括提供完好性資訊、差分校正等的一或多個擴增系統(例如，廣域擴增系統(WAAS)、歐洲地球同步衛星導航增強服務系統(EGNOS)、多功能衛星擴增系統(MSAS)、GPS輔助式Geo(對地靜止)擴增導航，或GPS及Geo擴增導航系統(GAGAN)及/或諸如此類)。因此，如本文所使用的，SPS或GPS可包括一或多個全球及/或地區性導航衛星系統及/或擴增系統的任何組合，且SPS信號可包括SPS信號、類SPS信號及/或其他與此類一或多個SPS相關聯的信號。
如本文中所使用的，行動站111(MS)代表諸如以下的設備：行動設備、蜂巢式電話或其他無線通訊設備、個人通訊系統(PCS)設備、個人導航設備(PND)、個人資訊管理器(PIM)、個人數位助理(PDA)、膝上型設備、平板電腦、智慧型電腦、小筆電，或其他能夠接收無線通訊及/或導航信號的合適設備。術語行動站111亦意欲包括諸如經由短程無線、紅外、有線連接，或其他連接與個人導航設備(PND)通訊的設備，不管衛星信號接收、輔助資料接收及/或位置相關處理是在行動站111上還是遠端地發生。另外，行動站111包括能夠經由網際網路、Wi-Fi，或其他網路與伺服器通訊的所有設備，包括無線通訊設備、電腦、膝上型設備等，而不管衛星信號接收、輔助資料接收及/或位置相關處理是發生在行動站111上、伺服器上、還是與網路相關聯的另一個設備上。以上的任何可起作用的組合亦被認為是行動站。行動站亦可被稱為使用者裝備(UE)。
以上描述的圖1和以下描述的圖2至圖5亦在2004年6月25日提出申請的標題名稱為「Method and apparatus for wireless network hybrid positioning(用於無線網路混合式定位的方法和裝置)」且以引用之方式全部併入本文的美國申請案第10/877,205號(公開號20050037775)中描述。
圖2圖示包括位置伺服器115的資料處理系統的實例。例如，如在美國專利案第5,841,396號中描述的，位置伺服器115可向行動站111提供輔助資料，諸如都卜勒或其他衛星輔助資料。諸如位置伺服器115、行動站111或不同的伺服器之類的實體(在從行動站111接收諸如假性距離及/或可用來決定假性距離的其他資料之類的量測之後)執行最終位置演算。該實體隨後可將此最終位置演算轉發給基地台101或轉發給其他某個系統。位置伺服器115通常包括至各種通訊設備的一或多個介面212，諸如一或多個數據機及/或一或多個網路介面。位置伺服器115可經由介面212耦合至骨幹網路220。此類骨幹網路220可包括至一或多個其他設備──諸如另一位置伺服器115、PSTN 117、MSC 113、一或多個GPS接收機227、網內網路、基地台101以及其他實體──的連接。
多種基地台101通常被安排成用無線電覆蓋來覆蓋地理區域。該等多個基地台101中的一些基地台耦合到至少一個MSC 113。由此，該等多個基地台101在地理上分散，但經由MSC 113耦合在一起。骨幹網路220可連接至一或多個GPS接收機227的網路，該等GPS接收機227提供差分GPS資訊，並且亦可提供GPS星曆資料以用於演算行動站111的位置。骨幹網路220經由介面212耦合至位置伺服器處理器203。骨幹網路220亦可連接至其他電腦或網路組件。另外，骨幹網路220可連接至由緊急服務供應商操作的電腦系統，諸如回應於911電話撥叫的共用安全應答點。用於使用位置伺服器115的方法的各種實例已在眾多美國專利案中進行了描述，包括美國專利案第5,841,396、5,874,914號、第5,812,087號和第6,215,442號。
位置伺服器115包括匯流排202，匯流排202耦合到位置伺服器處理器203(例如，微處理器)、隨機存取記憶體(揮發性RAM 205)、非揮發性記憶體206和唯讀記憶體(ROM 207)。位置伺服器處理器203耦合到快取記憶體204。匯流排202將該等各種組件互連在一起。儘管圖2圖示非揮發性記憶體206是與位置伺服器115中的其餘組件直接耦合的區域設備，但非揮發性記憶體206亦可以位於位置伺服器115或匯流排202的遠端處，諸如為經由諸如數據機或乙太網路介面之類的介面212耦合到位置伺服器115的網路儲存設備。匯流排202可包括經由各種橋接器、控制器及/或配接器彼此連接的一或多個匯流排，此是本領域熟知的。在許多情景中，位置伺服器115可在沒有人類輔助的情況下自動執行其操作。在其中需要人類互動的一些設計中，I/O控制器209可與顯示器、鍵盤及其他I/O設備通訊。
注意，儘管圖2圖示了資料處理系統的各種組件，但並非意欲表示互連各組件的任何特定架構或方式，因為此類細節並不與本發明密切相關。亦將瞭解到，具有更少組件或可能更多組件的網路電腦和其他資料處理系統亦可結合本發明來使用並且可充當位置伺服器115。在一些實施例中，本發明的方法可在同時用於諸如蜂巢交換、訊息服務等其他功能的電腦系統上執行。在該等情形中，圖2的一些或全部特徵將供若干功能共享。
根據本描述將明顯的是，本發明的各態樣可至少部分地在軟體中實施。亦即，該等技術可在電腦系統或其他資料處理系統中回應於位置伺服器處理器203執行諸如快取記憶體204、揮發性RAM 205、非揮發性記憶體206、ROM 207或遠端儲存設備之類的記憶體中所包含的指令序列而被執行。在各種實施例中，硬體電路系統可與軟體指令組合使用以實施本發明。由此，該等技術不限於硬體電路與軟體的任何特定組合，或由位置伺服器處理器203執行的指令的任何特定源。此外，貫穿本描述，各個功能和操作被描述為由軟體代碼執行或由軟體代碼得到以簡化描述。然而，本領域技藝人士將認識到，此類表達意在指該等功能源自由諸如位置伺服器處理器203之類的處理單元執行代碼。
機器可讀取媒體可用於儲存軟體和資料，該軟體和資料在由位置伺服器處理器203執行時致使該資料處理系統執行本發明的各種方法。該可執行軟體和資料可被儲存在各個位置，包括例如快取記憶體204、揮發性RAM 205、非揮發性記憶體206及/或ROM 207。該軟體及/或資料的各部分可被儲存在該等儲存設備中的任何儲存設備中。因此，機器可讀取儲存媒體包括提供(亦即，儲存或保持)可由具有一組一或多個處理器的行動站111存取的形式的資訊的任何機制。例如，機器可讀取媒體可包括可記錄/不可記錄媒體(例如，揮發性RAM 205、ROM 207、磁碟儲存媒體、光學儲存媒體、快閃記憶體設備等)。
圖1和圖2皆是說明性的而非限制性的。例如，在支援LTE的網路中，位置伺服器115可不附接到MSC 113而是附接到一或多個行動性管理實體(MMEs)，並且每個MME可附接到一或多個稱為e節點B(進化型B節點)的LTE基地台101。在支援WCDMA的網路中，位置伺服器115可不附接到MSC 113或MME而是附接到無線電網路控制(RNC)，並且RNC可附接到稱為B節點的WCDMA基地台101。用於支援位置伺服器115的其他相異的架構類型在其他類型的網路(例如，針對cdma2000 1x、cdma2000 HRPD等)中亦是可能的。該等不同的架構類型進而可影響如圖2中圖示的骨幹網路220上的連接以及位置伺服器115所支援的介面212。
圖3圖示根據本發明一個實施例的行動站111的方塊圖表示。行動站111將通訊收發機305與GPS接收機321組合。通訊收發機305處理來自基地台101的基地台信號。GPS接收機321處理從GPS衛星303產生的GPS信號。諸如蜂巢基地台之類的一些基地台101在蜂巢基地台通訊鏈路350上提供蜂巢基地台信號。諸如舉例而言無線LAN存取點(AP)、毫微微細胞服務區等其他基地台101在存取點通訊鏈路360上提供存取點基地台信號。通訊天線311用於接收來自不同類型的基地台101(例如，蜂巢基地台和無線LAN存取點)的信號。通訊收發機305可使用分開且相異的天線來接收不同空中介面的信號。此外，通訊收發機305可使用分開且相異的組件來進行對收到無線信號的至少部分處理，並且在處理不同空中介面的無線信號時可以共享或者可以不共享一些組件。例如，通訊收發機305可具有用於RF信號處理的分開電路且共享相同的資料處理器資源。根據本描述，各種組合以及組合接收機的變形對於本領域技藝人士而言將是明顯的。
行動站111將GPS接收機321與通訊收發機305組合。通訊收發機305可實施為用於不同無線網路的多個接收機和發射機。例如，通訊收發機305可包括用於接收及/或傳送蜂巢式電話信號的收發機部分以及用於接收及/或傳送Wi-Fi信號的另一收發機部分。通訊收發機305耦合到通訊天線311。GPS接收機321包括耦合到GPS天線301的GPS擷取及追蹤電路。(例如，從GPS衛星303發射的來自衛星通訊鏈路370的)GPS信號經由GPS天線301被接收並被輸入GPS接收機321，GPS接收機321擷取各個GPS衛星303的PN(假性隨機雜訊)碼。GPS接收機321產生的資料(例如，相關(correlation)指示符)被行動站處理器333處理以供通訊收發機305傳送(例如，GPS假性距離)。通訊收發機305包含發射/接收開關331，其路由往來於通訊天線311和通訊收發機305的通訊信號(通常為RF)。在一些系統中，替代T/R開關使用頻帶分離濾波器或「雙工器」。收到通訊信號被輸入通訊接收機332並傳遞至行動站處理器333進行處理。通訊接收機332和通訊收發機305各自充當用於接收來自無線網路的諸如輔助資料之類的通訊信號的構件。來自行動站處理器333的待發射的通訊信號被傳播至調制器334和變頻器(IF/RF轉換器335)。功率放大器336將信號增益增大到合適水平以向基地台101(例如，蜂巢基地台或無線LAN存取點)發射。
在本發明的一個實施例中，通訊收發機305能夠與數個不同的空中介面(例如，IEEE 802.11、藍芽、UWB、TD-SCDMA、iDEN、HDR、TDMA、GSM、CDMA、W-CDMA、UMTS、LTE、WiMAX或其他類似網路)一起使用以(例如，經由蜂巢基地台通訊鏈路350或存取點通訊鏈路360)進行通訊。在本發明的一個實施例中，通訊收發機305能夠與一個空中介面一起使用以進行通訊並且能夠用於用其他空中介面來接收信號。在本發明的一個實施例中，通訊收發機305能夠與一個空中介面一起使用以進行通訊，同時能夠與另一空中介面中的信號一起使用以提取時序指示符(例如，時序訊框或系統時間)或者校準行動站111的本機振盪器。關於行動站111提取時序指示符或校準本機振盪器的更多細節可參見美國專利案第5,874,914號和第5,945,944號。
在行動站111的一個實施例中，由GPS接收機321產生的位置資料在蜂巢基地台通訊鏈路350上或在存取點通訊鏈路360上傳送給伺服器。位置伺服器115隨後基於來自行動站111的位置資料、量測該位置資料的時間以及從GPS接收機321或星曆資料的其他源接收的星曆資料來決定行動站111的位置。該位置資料隨後可被傳回給行動站111中的通訊接收機332或傳給其他遠端位置。關於可攜式接收機利用蜂巢基地台通訊鏈路350的更多細節可參見美國專利案第5,874,914號。
在本發明的一個實施例中，行動站111包括(或耦合到)資料處理系統(例如，個人資料助理或可攜式電腦)。該資料處理系統包括耦合到微處理器和記憶體(例如，ROM、揮發性RAM及/或非揮發性記憶體)的匯流排。匯流排將各種組件互連在一起並且亦將該等組件互連到顯示控制器和顯示設備以及互連到諸如輸入/輸出(I/O)設備之類的周邊設備，此是本領域熟知的。匯流排可包括經由各種橋接器、控制器及/或配接器彼此連接的一或多個匯流排，此是本領域熟知的。在一個實施例中，資料處理系統包括通訊埠(例如，USB(通用串列匯流排)埠、用於IEEE-1394匯流排連接的埠)。在本發明的一個實施例中，行動站111(例如，根據無線存取點的類型)儲存無線存取點的位置和識別(例如，MAC位址)以使用記憶體和記憶體中儲存著的軟體程式指令來提取和增強關於該等無線存取點的位置資訊。在一個實施例中，行動站111在建立通訊連接時僅儲存行動站111的位置和無線存取點的識別以供傳送給伺服器(例如，經由通訊埠或無線通訊鏈路)。
圖4圖示混合式定位系統的一個實例。對於位置決定，行動站111接收來自第一無線網路121的基地台101(例如，蜂巢基地台)及/或第二無線網路122的基地台101(例如，蜂巢基地台)及/或第三無線網路123(圖5)的基地台101(例如，存取點)的信號。行動站111包括用於接收來自GPS衛星303的GPS信號的GPS接收機321。另外，行動站111在決定時序量測時可作出基於GPS信號及/或來自第一無線網路121、第二無線網路122及第三無線網路123中的一或多個無線網路的無線信號的基地台時序量測(例如，假性距離、往返行程時間、信號抵達時間及/或信號抵達時間差)。
時序量測可用於決定行動站111的位置。應理解，大體而言，每個無線網路121、無線網路122及無線網路123可包括數個基地台101(例如，蜂巢基地台或無線存取點)並且可以不同的規範來工作。例如，第一無線網路121和第二無線網路122可使用相同類型的空中介面但由不同的服務提供者操作。第一無線網路121和第二無線網路122可以相同的通訊協定但在不同頻率上操作。第一無線網路121和第二無線網路122可來自使用不同類型的空中介面(例如，TDMA、GSM、CDMA、W-CDMA、UMTS、LTE、WiMAX、TD-SCDMA、iDEN、HDR、藍芽、UWB、IEEE 802.11或其他類似網路)的不同服務提供者。或者，第一無線網路121和第二無線網路122可由相同服務提供者操作但使用不同類型的空中介面。
行動站111傳達從來自GPS衛星303的GPS信號提取的資訊以及從基地台101提取的資訊。來自GPS信號的資訊可包括假性距離量測及/或對GPS訊息的記錄以供比較從而決定信號接收的時間。來自基地台101的資訊可包括關於至少一個基地台101的識別、收到信號強度及/或往返行程或單向時間量測。在一些實施例中，該資訊經由諸如第一無線網路121或第二無線網路122之類的無線網路之一被傳達給位置伺服器115。例如，當行動站111附接到第二無線網路122或者是第二無線網路122的用戶但不是第一無線網路121的用戶時，該資訊被傳達給位置伺服器115。
對於多個無線網路，位置伺服器115可被組合為單個位置伺服器115。或者，位置伺服器115可分開，以使得每個無線網路存在一個位置伺服器115。例如，第一基地台曆書伺服器413維護第一無線網路121的曆書資料，以及第二基地台曆書伺服器413維護第二無線網路122的曆書資料。或者，基地台曆書伺服器413可維護第一無線網路121和第二無線網路122兩者的曆書資料。在一種示例性實施例中，該曆書資料可簡單地為列出由識別資訊指定的每個基地台101的緯度和經度的資料庫。
位置伺服器115可使用從行動站111傳達來的資訊以及來自一個或兩個網路的曆書中的資料來決定行動站111的位置。位置伺服器115可按數種不同方式決定行動站111的位置。例如，位置伺服器115可從第一無線網路121的第一基地台曆書伺服器413及/或第二無線網路122的第二基地台曆書伺服器413取得基地台101的位置。位置伺服器115可使用取得的位置、距離量測(其指示行動站111與基地台101之間的距離)、GPS假性距離量測以及GPS星曆資訊來演算行動站111的位置。美國專利案第5,999,124號提供了對如何可組合來自單個無線網路的距離量測與GPS假性距離量測以演算行動站111的估計位置的論述。或者，位置伺服器115可僅使用至多個無線網路的多個無線存取點的地面距離量測(或其他類型的量測，諸如信號強度量測)來演算該估計位置──若能作出許多(例如，大於3個)此類假性距離量測；在此種情形中，無需獲得GPS假性距離或GPS星曆資訊。若至GPS衛星303的GPS假性距離是可用的，則可如美國專利案第6,185,427號中所描述地將該等假性距離與由行動站111或由GPS基準接收機集合獲得的GPS星曆資訊相組合，以在估計位置演算中提供附加資訊。
骨幹網路220可包括區域網路、一或多個網內網路以及網際網路以在各種實體之間進行訊息交換。應理解，位置伺服器115、第一基地台曆書伺服器413(用於第一無線網路121)和第二基地台曆書伺服器413(用於第二無線網路122)可在單個資料處理系統中或在(例如，由不同服務提供者維護和操作的)分開的資料處理系統中被實施為單個伺服器程式或不同的伺服器程式。不同的服務提供者可操作由行動站111用於估計位置決定的第一無線網路121和第二無線網路122。行動站111可以僅是該等無線網路之一的用戶，且因此行動站111可被授權使用(以及能存取)僅一個無線網路。然而，其有可能可以接收來自未訂閱的無線網路的信號，且因此有可能作出相對於未訂閱的無線網路中的無線存取點的距離量測或信號強度量測。
此情況的一個特定實例涉及包括三模CDMA蜂巢式電話的行動站111，該三模CDMA蜂巢式電話能接收來自兩個服務提供者的PCS頻帶信號。例如，行動站111有能力接收和處理來自由第一服務提供者操作的第一無線網路121和來自由第二服務提供者操作的第二無線網路122的信號，但使用者必須向該兩個服務提供者訂閱。若使用者僅向第一服務提供者訂閱而沒有向第二服務提供者訂閱，則該使用者的行動站111被授權與第一無線網路121一起操作但未被授權與第二無線網路122一起操作。若行動站111處於其中來自第一無線網路121的僅一個基地台101是可用的且能夠與行動站111進行無線電通訊，但來自第二無線網路122的眾多基地台101落在行動站111的無線電通訊射程內的環境中，行動站111可經由來自第一無線網路121的一個基地台101從位置伺服器115獲得衛星輔助資料(若需要)。行動站111可經由來自第一無線網路121的一個基地台101將在行動站111處獲得的GPS假性距離傳送給位置伺服器115。然而，除非獲得至來自第二無線網路122的一或多個基地台101的距離量測，否則將不可能獲得至另一基地台101的大於一個距離量測。因此，行動站111可獲得至來自第二無線網路122的可用基地台101的距離量測，藉此提供可在估計位置演算中使用的多個距離量測(例如，行動站111與來自第二無線網路122的兩個基地台101之間的距離)。
服務提供者可在用於第一無線網路121的第一基地台曆書伺服器413和用於第二無線網路122的第二基地台曆書伺服器413上分開地維護曆書資訊。儘管行動站111具有對該等無線網路中的僅一個無線網路的通訊存取，但位置伺服器115可能具有對第一基地台曆書伺服器413和第二基地台曆書伺服器413兩者的存取。在決定第一無線網路121和第二無線網路122兩者的基地台101(例如，無線存取點)的識別之後，行動站111將基地台識別資訊傳送給位置伺服器115，位置伺服器115使用第一和第二基地台曆書伺服器413來取得相應的基地台101的位置，該等位置可用來決定行動站111的估計位置。
或者，服務提供者之間共享曆書資料的協作不是必要的。例如，位置伺服器115的服務供應商維護(用於第一無線網路121的)第一基地台曆書伺服器413和(用於第二無線網路122的)第二基地台曆書伺服器413兩者。例如，如2004年6月25日提出申請的標題名稱為「Method and apparatus for wireless network hybrid positioning(用於無線網路混合式定位的方法和裝置)」的美國申請案第10/877,205號(公開號20050037775)中進一步描述的，服務供應商可經由用以獲得曆書資料的測勘過程或經由使用行動站111的資料獲取過程來維護基地台曆書伺服器413。
行動站111可使用第一無線網路121和第二無線網路122兩者來與位置伺服器115通訊(而不是使用該等無線網路中的僅一個無線網路用於通訊目的)。如本領域中已知的，可在行動站111與位置伺服器115之間交換各種類型的資訊以進行估計位置決定。例如，位置伺服器115(例如，經由第一無線網路121)向行動站111提供關於行動站111視線中的GPS衛星303的都卜勒頻移資訊。接下來，行動站111經由第二無線網路122向位置伺服器115提供關於GPS信號的假性距離量測、基地台101的識別資訊以及相關聯的距離量測(例如，往返行程時間量測)以演算行動站111的估計位置。
行動站111在處於大於一個無線網路的覆蓋區中時可以能夠經由該等無線網路來與位置伺服器115通訊。然而，成本與效能之間的折衷可規定使用該等無線網路中的僅一個無線網路來與伺服器通訊，同時使用該(諸)無線網路來獲得量測(例如，時序量測或收到信號位準)或其他資訊(例如，用於時戳量測的時間資訊，或用於鎖定到準確的載波頻率或用於校準行動站111的本機振盪器的校準資訊)。
可在位置伺服器115上使用從行動站111傳達來的資訊來決定行動站111的估計位置並隨後將其傳回給行動站111。或者，行動站111可使用來自位置伺服器115的輔助資料(例如，關於視線GPS衛星303的都卜勒頻移、基地台的位置和覆蓋區、差分GPS資料及/或海拔輔助資訊)來演算該估計位置。
圖5圖示混合式定位系統的另一個實例。行動站111可經由第一無線網路121的基地台101(例如，蜂巢基地台)及/或第二無線網路122的基地台101(例如，蜂巢基地台)及/或第三無線網路123的基地台101(例如，存取點)與位置伺服器115通訊。一種用於決定行動站111的估計位置的方法可使用(例如，從GPS衛星303發射的來自衛星通訊鏈路370的)GPS信號、來自第一無線網路121的基地台101的無線信號以及來自第二無線網路122的基地台101的無線信號。與第一無線網路121相比，第二無線網路122可由不同服務提供者操作或者使用不同的空中介面。
通常，無線LAN存取點(或其他類似的低功率發射機)具有小覆蓋區。此類存取點的小覆蓋區在可用時提供對行動站111的位置的非常良好的估計。此外，無線LAN存取點通常位於其他類型的信號(例如，GPS信號或無線電話信號)的可用性可能較低的建築物附近或內部。因此，當此類無線傳輸與其他類型的信號一起使用時，定位系統的效能可得到極大改良。
來自不同無線網路的無線信號可用於位置決定。例如，來自不同無線網路的無線信號可用於決定相應的存取點的識別，該等存取點的識別隨後被用來決定相應的存取點的位置和覆蓋區。當精確距離資訊(例如，存取點與行動站111之間的往返行程時間或信號傳播時間)可用時，該距離資訊以及存取點的位置可被用來獲得混合式定位解。當近似距離資訊(例如，收到信號位準，其可大致與估計距離相關)可用時，存取點的位置可被用來估計行動站111的位置(或決定行動站111的估計海拔)。此外，行動站111可使用來自該等基地台101中的一個基地台(例如，來自存取點)的精確載波頻率來校準行動站111的本機振盪器，一個基地台可以不是用於資料通訊目的彼基地台101。關於鎖定到無線信號的精確載波頻率以在GPS接收機321處提供用於信號擷取的參考信號的更多細節可參見美國專利案第5,874,914號。關於使用準確的時間資訊(例如，時序標記或系統時間)來進行時戳的更多細節可參見美國專利案第5,945,944號。
圖6圖示了根據本發明的一些實施例在行動站111與第一無線網路121之間的流程。該流程圖示決定行動站111的估計位置的方法。在1002處，第一無線網路121中的基地台101傳送地面輔助資料。該地面輔助資料可以是包含地面和衛星輔助資料兩者的輔助資料訊息的部分。該地面輔助資料包括關於第一無線網路121中的基地台101的輔助資料資訊。行動站111接收來自第一無線網路121的該地面輔助資料。
在先前技術系統中，若行動站111不附接到無線網路，則行動站111不接收來自該無線網路的地面輔助資料。在本發明的實施例中，行動站111接收來自第一無線網路121的地面輔助資料並在以後不附接到第一無線網路121時使用該輔助資料。此處在1005中，行動站111接下來在不附接到第一無線網路121時獲得來自第一無線網路121的位置資訊。
該位置資訊基於並係關於來自第一無線網路121的地面輔助資料。通訊接收機332和通訊收發機305各自充當用於基於第一無線網路121的地面輔助資料獲得來自第一無線網路121的位置資訊的構件。該位置資訊可以是對在第一無線網路121的基地台101與行動站111之間傳達的信號的時序量測。通訊接收機332和通訊收發機305各自充當用於基於來自第一無線網路121的地面輔助資料決定時序量測的構件。該輔助資料可提供用以幫助行動站111接收和量測該等信號的資訊以及關於該等信號的時序的資訊(例如，基地台101之間的發射時間差)和關於源基地台101的資訊(例如，該基地台101的位置座標)。接下來，在1006處，行動站111基於該位置資訊決定行動站111的估計位置。
在一些實施例中，行動站111包括通訊接收機332、行動站處理器333和記憶體。行動站處理器333充當用於基於該位置資訊決定行動站的估計位置的構件。此外，通訊接收機332可以是通訊收發機305的一部分並接收來自第一無線網路121的輔助資料。該輔助資料包括關於第一無線網路121的地面輔助資料。該地面輔助資料包括關於第一無線網路121中的一或多個基地台101的輔助資料。行動站處理器333和記憶體包括用於在不附接到第一無線網路121時基於第一無線網路121的地面輔助資料獲得來自第一無線網路121的位置資訊的指令。行動站處理器333和記憶體亦包括用於基於該位置資訊決定行動站的位置的指令。
圖7圖示根據本發明的一些實施例的地面輔助資料的實例。該地面輔助資料包含來自關於至少第一無線網路121中的一或多個基地台101的基地台曆書的資訊。例如，地面輔助資料可包含傳送輔助資料的僅一個基地台101的位置。或者，該地面輔助資料可包含關於第一無線網路121中的若干基地台101的資訊。例如，對於每個基地台101，地面輔助資料可包含該基地台101的基地台識別符(例如，MAC位址、蜂巢塔識別符，或包括網路和基地台位址兩者的全局基地台識別符)和位置(例如，緯度和經度)。此外，地面輔助資料可包含以下欄位中的一或多個：仰角、覆蓋區、無線網路識別符、基地台101相對於GPS或UTC時間的絕對發射時序、基地台101之間的相對發射時序差、基地台101的鄰點及/或其他表徵或能力。
圖8至圖10圖示了根據本發明的一些實施例在行動站111與第一無線網路121和第二無線網路122之間的流程。行動站111與第一無線網路121中的第一基地台101和第二無線網路122中的第二基地台101互動。
圖8和圖9圖示行動站111與第一無線網路121和第二122互動的相對時序。在圖8中，行動站111在與第二無線網路122互動之後與第一無線網路121互動。在1004處，行動站111首先附接到第二無線網路122以接收來自第二無線網路122的服務。例如，行動站111附接到第二無線網路122並經由PSTN 117向陸線電話作出語音撥叫。在附接到第二無線網路122之後，在1002處，行動站111接收來自第一無線網路121的地面輔助資料。在該實施例中，行動站111可以附接或者可以不附接到第一無線網路121。若行動站111從第一無線網路121中的位置伺服器115接收地面輔助資料，則行動站111可附接到第一無線網路121、接收該輔助資料並隨後分開。在此種情形中，在行動站處理器333中實施用以附接到(以及分開)第一無線網路121的協定以充當用於附接到第一無線網路121的構件和用於從第一無線網路121分開的構件。若行動站111從第一無線網路121接收由第一無線網路121中的基地台101廣播的輔助資料，則行動站111為了接收該輔助資料無需一定要附接到第一無線網路121。在1005處，如以上所描述地且在不附接到第一無線網路121時，行動站111獲得來自第一無線網路121的位置資訊，並且在1006處基於該位置資訊決定行動站111的估計位置。
在圖9中，行動站111在與第二無線網路122互動之前與第一無線網路121互動。在1001處，行動站111首先接收來自第一無線網路121的地面輔助資料。再次，行動站111無需一定要附接到第一無線網路121，因此可以附接或者可以不附接到第一無線網路121。若行動站111從第一無線網路121中的位置伺服器115接收地面輔助資料，則行動站111可附接到第一無線網路121、接收該輔助資料並隨後分開。再次，若行動站111在來自第一無線網路121中的基地台101的廣播中接收輔助資料，則行動站111為了接收該輔助資料可以附接或者可以不附接到第一無線網路121。接下來，在1004處，行動站111附接到第二無線網路122以接收來自第二無線網路122的服務。如以上所描述的，在1005處，在不附接到第一無線網路121時，行動站111獲得位置資訊，並且在1006處基於該位置資訊決定行動站111的估計位置。
在圖10中，行動站111附接到第一無線網路121和第二無線網路122兩者。在1001處，行動站111附接到第一無線網路121以接收來自第一無線網路121的服務。在1002處，行動站111接收來自第一無線網路121的地面輔助資料。在1003處，行動站111從第一無線網路121分開。在1004處，行動站111附接到第二無線網路122以接收來自第二無線網路122的服務。行動站111可在附接到第一無線網路121之前或之後(亦即，在1001之前或之後)、在接收來自第一無線網路121的地面輔助資料之前或之後(亦即，在1002之前或之後)，或者在從第一無線網路121分開之前或之後(亦即，在1003之前或之後)附接到第二無線網路122。如以上所描述的，在1005處，在不附接到第一無線網路121時，行動站111獲得位置資訊，並且在1006處基於該位置資訊決定行動站111的估計位置。
圖11圖示根據本發明的一些實施例的在RAT間重選之後繼續使用輔助資料的方法。儘管該附圖揭示第一無線網路121為LTE網路且第二無線網路122為UMTS網路，但該概念適用於任何類型的第一無線網路121和任何類型的第二無線網路122。以下描述既可應用於使用相同RAT的網路亦可應用於使用不同RAT的網路。例如，第一無線網路121可以是LTE網路，而第二無線網路122可遵循任何標準。
以下論述向各種網路元件指派因標準或協定而異的術語作為實例。行動站111是使用者裝備(UE)，第一無線網路121是LTE網路，第一無線網路121的基地台101是進化型B節點，第二無線網路122是UMTS網路，第二無線網路122的基地台101是B節點，以及位置伺服器115是進化型服務行動位置中心(E-SMLC)位置伺服器。當然，網路架構和協定的其他組合是可能的。
如圖所示，行動站111首先與第一無線網路121中的基地台101通訊以獲得輔助資料。接下來，行動站111從第一無線網路121分開並處於與第二無線網路122中的基地台101的通訊中，但行動站111在附接到第二無線網路122時繼續使用從第一無線網路121獲得的輔助資料。
在1101處，行動站111和第一無線網路121中的基地台101執行無線電資源控制(RRC)連接建立程序以將行動站111附接到第一無線網路121。該連接建立對所有空中介面訊令使用如3GPP TS 36.331中定義的RRC以及RRC以上級別的其他協定(例如，3GPP TS 24.301中定義的非存取階層協定)。
在1102處，行動站111和位置伺服器115執行LTE定位協定(LPP)通信期建立程序以啟動LPP通信期。該程序可由從行動站111至第一無線網路121的行動站發起位置請求(MO-LR)(未圖示)來發起。
在1103處，所圖示的所建立LPP通信期被用於交換LPP訊令訊息1104和1105。
在1104處，行動站111向位置伺服器115發送LPP訊息以請求輔助資料。例如，所請求的輔助資料可用於由LTE網路的LPP支援的OTDOA定位方法。
在1105處，位置伺服器115藉由提供所請求的輔助資料來回應行動站111。在一些實施例中，在1104處對輔助資料的請求可以不存在，並且在1105處提供的輔助資料可與其他活動(例如，從位置伺服器115至行動站111的對位置資訊的請求)相關聯。
在1106處，行動站111獲得時序或位置量測(例如，OTDOA量測)並隨後用該等位置量測來執行基於MS的位置計算以獲得其估計位置。在一些情形中，基於MS的位置計算遵循LPP支援的OTDOA地面定位方法。
LPP協定和程序、OTDOA地面定位方法及其相關聯的輔助資料各自在3GPP TS 36.355中定義，3GPP TS 36.355是公眾可從3GPP獲取的文件。MO-LR地面定位程序在亦是公眾可從3GPP獲取的3GPP 23.271、TS 24.171和TS 24.080中定義。
在1107處，行動站111和位置伺服器115終止LPP通信期。
在1108處，行動站111與第一無線網路121中的基地台101執行RRC連接釋放程序，藉此從第一無線網路121分開。行動站111可由於丟失與第一無線網路121中的基地台101的信號聯繫而從第一無線網路121分開。或者，行動站111可決定附接到更較佳的無線網路。
在1109處，行動站111藉由經由與第二無線網路122中的基地台101的附接程序重選第二無線網路122來執行RAT間重選。
在1110處，在從第一無線網路121分開連接並正附接或已附接到第二無線網路122時，行動站111繼續基於MS的定位計算。亦即，行動站111繼續使用在1105處從第一無線網路121接收且先前在1106處使用的相同的輔助資料。該繼續的定位計算涉及來自第一無線網路121中的基地台101的量測(例如，關於由進化型B節點發射的定位參考信號的OTDOA量測)。在其他實施例中，該繼續的定位計算不涉及來自第一無線網路121中的基地台101的量測。
若該繼續的定位計算涉及來自第一無線網路121中的基地台101的量測，則行動站111即使沒有附接到第一無線網路121亦可調諧離開第二無線網路122以在第一無線網路121中作出該等量測。例如，行動站111可等待閒置期以調諧離開第二無線網路122並調諧到第一無線網路121以作出該等量測。閒置期可藉由DRX模式、壓縮模式、量測間隙模式、MS請求間隙，或第二無線網路122為行動站111提供以執行可能需要中斷無線電接收的量測的任何其他方法來提供。
或者，行動站111可以有能力同時接收和處理兩個分開的RF信號，藉此允許其保持調諧到第二無線網路122且亦調諧到第一無線網路121以進行量測。
由行動站111進行監視對決定輔助資料何時已變為無效(或次有效)可能是必要的。例如，輔助資料可能在流逝了某個時間段之後變為無效。輔助資料可在行動站111從其原始接收該輔助資料的位置移動了大於某個距離之後變為無效。輔助資料可包括關於該輔助資料的有效期的資訊。例如，輔助資料可包括該輔助資料為有效的基準時間訊框，及/或可引用該輔助資料為有效的地理區域、覆蓋區、距參考位置(諸如基地台101的位置)的足跡或距離。行動站111可使用各種技術來監視其與該參考位置的距離，諸如週期性地量測信號強度及/或從第一無線網路121中的基地台101讀取系統資訊。該監視可允許行動站111能決定例如其何時已離開該輔助資料為有效的區域。結果，行動站111可能停止使用該輔助資料來進一步計算位置及/或觸發用以更新輔助資料的程序及/或提醒使用者將來的位置將會降級。
例如，若關於第一無線網路121中的服務基地台101的最大天線距離(MAR)作為來自第一無線網路121的輔助資料的一部分被提供，則行動站111可使用MAR和量測的信號強度來估計其與第一無線網路121中的基地台101的距離。或者，行動站111若一直停留在原始RAT上則可將來自第一無線網路121中的基地台101的量測的信號與相同頻率上的其他基地台101作比較，以估計其何時最可能已移到不同的服務細胞服務區。
在用於LTE的OTDOA輔助資料的情形中，有效性的地理範圍可由第一無線網路121中的基地台101的細胞服務區ID列表來定義。細胞服務區ID可識別服務基地台101及其鄰點或者第一無線網路121預期行動站111將能夠從其接收信號的其他基地台101。
行動站111可基於一定時段中沒有觀測到來自所列出細胞服務區中任何細胞服務區的信號，或基於量測來自第一無線網路121的信號強度並基於該等量測作出關於可能的服務細胞服務區的假設，來嘗試決定其何時已離開該區域，從而若預期服務細胞服務區落在行動站111會認為該輔助資料為有效的該組細胞服務區之外則使該輔助資料無效。亦可以考慮用於決定輔助資料的「可能無效」的其他類似拭探法。
在流逝了一時間段之後變為無效的輔助資料在該時間段為已知的情況下可由來自網路的基地台101刷新，其通常適用於GNSS相關輔助資料(例如，星曆資料、擷取輔助資料)。對於涉及進化型B節點之間的時序關係的OTDOA輔助資料，該時間段不能總是被預測出，因為其可能涉及進化型B節點的時序漂移、以及少數情形中發射時序突然的不連續變化(例如，由於GNSS信號的重新對準引起的)。對於該等情形，可能需要(例如，經由廣播)提供一些顯式信號以提醒行動站111時序已改變。
一種向行動站111提醒進化型B節點之間的時序關係的任何顯著改變的方法將是每個進化型B節點皆廣播可能為1位元如此小的序列號，每當進化型B節點自上次廣告此類改變以來與任何鄰點的時序關係已改變了大於某個量時，該進化型B節點就遞增該序列號。觀測(例如，來自服務進化型B節點或近旁的非服務進化型B節點的)此類序列號改變的行動站111在下次需要基於OTDOA對行動站111的估計位置時將有義務請求新的時序輔助。作為替代方案，網路可將某些行動站111置於連接模式以迫使更新輔助資料。
如所描述的，行動站111從第一無線網路121分開但繼續使用早先從該第一無線網路121獲得的輔助資料來決定其估計位置。在一些實施例中，當先前獲得的輔助資料變為無效(或次有效)時，行動站111臨時重新附接到早先的第一無線網路121以獲得新的輔助資料。一旦已獲得了新的輔助資料，行動站111若是附接到第一無線網路121的則可再次從第一無線網路121分開。
儘管行動站111一旦已獲得必要的輔助資料就可使用基於MS的定位來自主地獲得其估計位置，服務供應商仍可就提供輔助資料向行動站111收費，並因此繼續從該能力獲得收入(但無需提供與MS輔助定位相同級別的E-SMLC位置計算)。一旦已向行動站111提供了進化型B節點座標，具有可能無需向行動站111提供OTDOA相關時序資料的同步進化型B節點的服務供應商會經歷收入損失，因為行動站111可記住該等進化型B節點座標(至少行動站111經常所在的任何區域的進化型B節點座標)而無需再次請求該等座標。若服務供應商仍在提供其他輔助資料(例如，GNSS星曆)，則此舉可能無關緊要。但若此舉是緊要的，則服務供應商可在進化型B節點之間引入較小的隨機時間差(例如，幾微秒)，該隨機時間差將很小從而不會影響A-GNSS的時序輔助但足夠大以要求對OTDOA的持續輔助。此類隨機時序差可能每幾小時(或幾天)發生改變以確保行動站111將仍取決於服務供應商輔助資料進行OTDOA。
在本發明的一些其他實施例中，從第一無線網路121中的基地台101提供的輔助資料使得行動站111能在行動站111不附接到第一無線網路121時使用對從第一無線網路121中的基地台101接收到的信號的量測來計算其估計位置。在替代性實施例中，由第一無線網路121提供的輔助資料本質上仍可以是地面的，但可能僅輔助行動站111使用第二無線網路122中的基地台101的量測及/或諸如GNSS衛星之類的其他源的量測來獲得其估計位置。作為實例，第一無線網路121中的基地台101可向行動站111傳遞包括第一無線網路121中的一或多個基地台101之間的時序關係以及諸如GPS、GNSS或UTC時間之類的某個絕對時間的輔助資料。在此種情形中，行動站111可在以後不附接到第一無線網路121時使用該輔助資料藉由量測來自第一無線網路121中的一或多個基地台101的信號的時序並使用輔助資料將該時間轉換成絕對時間來獲得絕對時間(例如，GPS、GNSS或UTC時間)。所獲得的絕對時間隨後可被用來與第二無線網路122相關聯地執行對行動站111的定位以決定估計位置(例如，可用來輔助對GPS或GNSS信號的量測並改良準確度和減少獲得該等信號的延遲)。
本文中所描述的方法體系取決於應用可藉由各種手段來實施。例如，該等方法體系可在硬體、韌體、軟體，或其任何組合中實施。對於硬體實施，該等處理器/處理單元可以在一或多個特殊應用積體電路(ASICs)、數位信號處理器(DSPs)、數位信號處理設備(DSPDs)、可程式邏輯設備(PLDs)、現場可程式閘陣列(FPGAs)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、電子設備、設計成執行本文中所描述功能的其他電子單元，或其組合內實現。
對於涉及韌體及/或軟體的實施，該等方法體系可以用執行本文中所描述功能的模組(例如，程序、函數等等)來實施。任何有形地實施指令的機器可讀取媒體可被用來實施本文中所描述的方法體系。例如，軟體代碼可被儲存在記憶體中並由處理器單元執行。記憶體可以實現在處理單元內部或處理單元外部。如本文所使用的，術語「記憶體」代表任何類型的長期、短期、揮發性、非揮發性，或其他記憶體，而並不限於任何特定類型的記憶體或特定數目的記憶體，或記憶儲存在其上的媒體的類型。
對於涉及韌體及/或軟體的實施，各功能可作為一或多個指令或代碼儲存在電腦可讀取媒體上。實例包括編碼有資料結構的電腦可讀取媒體和編碼有電腦程式的電腦可讀取媒體。電腦可讀取媒體可採用製品的形式。電腦可讀取媒體包括實體電腦儲存媒體。儲存媒體可以是能被電腦存取的任何可用媒體。舉例而言(但並非限制)，此類電腦可讀取媒體可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存器、磁碟儲存器或其他磁性儲存設備，或能被用來儲存指令或資料結構形式的所要程式碼且能被電腦存取的任何其他媒體；如本文中所使用的磁碟和光碟包括壓縮光碟(CD)、鐳射光碟、光碟、數位多功能光碟(DVD)、軟碟和藍光光碟，其中磁碟常常磁學地再現資料，而光碟用鐳射光學地再現資料。上述的組合亦應被包括在電腦可讀取媒體的範疇內。
除了儲存在電腦可讀取媒體上，指令及/或資料亦可作為包括在通訊裝置中的傳輸媒體上的信號來提供。例如，通訊裝置可包括具有指示指令和資料的信號的收發機。指令和資料被配置成致使一或多個處理器實施請求項中概括的功能。亦即，通訊裝置包括具有指示用以執行所揭示的功能的資訊的信號的傳輸媒體。在第一時間中，通訊裝置中所包括的傳輸媒體可包括用以執行所揭示功能的資訊的第一部分，而在第二時間中，通訊裝置中所包括的傳輸媒體可包括用以執行所揭示功能的資訊的第二部分。
提供以上對所揭示態樣的描述是為了使得本領域任何技藝人士皆能夠製作或使用本案。對該等態樣的各種修改對本領域技藝人士而言將是明顯的，並且本文中所定義的普適原理可應用於其他態樣而不會脫離本案的精神或範疇。
101．．．基地台
111．．．行動站
113．．．MSC
115．．．位置伺服器
117．．．PSTN
202．．．匯流排
203．．．位置伺服器處理器
204．．．快取記憶體
205．．．揮發性RAM
206．．．非揮發性記憶體
207．．．ROM
209．．．I/O控制器
212．．．介面
220．．．骨幹網路
227．．．GPS接收機
301．．．GPS天線
303．．．GPS衛星
305．．．通訊收發機
311．．．通訊天線
321．．．GPS接收機
331．．．發射/接收開關
332．．．通訊接收機
333．．．行動站處理器
334．．．調制器
335．．．IF/RF轉換器
336．．．放大器
350．．．蜂巢基地台通訊鏈路
360．．．存取點通訊鏈路基地台曆書伺服器
413．．．基地台曆書伺服器
現在將參照附圖僅作為實例來描述本發明的實施例。
圖1圖示決定行動蜂巢設備的位置的蜂巢網路的實例。
圖2圖示可與本發明一起使用的伺服器的實例。
圖3圖示根據本發明一個實施例的行動站的方塊圖表示。
圖4圖示混合式定位系統的一個實例。
圖5圖示混合式定位系統的另一個實例。
圖6圖示了根據本發明的一些實施例在行動站與第一無線網路之間的流程。
圖7圖示根據本發明的一些實施例的地面輔助資料的實例。
圖8-10圖示了根據本發明的一些實施例在行動站與第一和第二無線網路之間的流程。
圖11圖示根據本發明的一些實施例的在RAT間重選之後繼續使用輔助資料的方法。
101．．．基地台
111．．．行動站

Claims (23)

  1. 一種決定一行動站的一估計位置的方法，該方法包括以下步驟：接收來自一第一無線網路的輔助資料，其中該輔助資料包括：關於該第一無線網路的地面輔助資料，並且其中該地面輔助資料包括：關於該第一無線網路中的複數個基地台的輔助資料；脫離該第一無線網路；在不附接到該第一無線網路時，基於關於該第一無線網路的該地面輔助資料，獲得來自該第一無線網路的位置資訊；及基於該位置資訊，決定該行動站的該估計位置。
  2. 如請求項1之方法，其中該獲得該位置資訊的動作包括以下步驟：基於來自該第一無線網路的該地面輔助資料，決定時序量測；並且其中基於該位置資訊決定該行動站的該估計位置之步驟包括以下步驟：基於該時序量測，決定該行動站的該估計位置。
  3. 如請求項1之方法，進一步包括以下步驟：在接收來自該第一無線網路的該輔助資料之前，附接到一第二無線網路。
  4. 如請求項1之方法，進一步包括以下步驟：在接收來自該第一無線網路的該輔助資料之後，附接到一第二無線網路。
  5. 如請求項1之方法，其中該接收來自該第一無線網路的輔助資料的動作包括以下步驟：附接到該第一無線網路；接收來自該第一無線網路的該輔助資料；及從該第一無線網路分開。
  6. 如請求項1之方法，其中該第一無線網路包括：一長期進化(LTE)網路，且該地面輔助資料包括：用於觀測抵達時間差(OTDOA)定位方法的輔助資料。
  7. 如請求項1之方法，其中該地面輔助資料包括：該第一無線網路中的至少一個基地台之間的一時序關係以及一絕對時間。
  8. 如請求項1之方法，其中該地面輔助資料包括：該輔助資料的一有效期。
  9. 一種用於決定行動站的一估計位置的行動站，該行動站包括：一接收機，其中該接收機接收來自一第一無線網路的輔助 資料，其中該輔助資料包括：關於該第一無線網路的地面輔助資料，並且其中該地面輔助資料包括：關於該第一無線網路中的複數個基地台的輔助資料；及一處理器和記憶體，包括：用於脫離該第一無線網路的指令；用於在不附接到該第一無線網路時，基於關於該第一無線網路的該地面輔助資料，獲得來自該第一無線網路的位置資訊的指令；及用於基於該位置資訊，決定該行動站的該估計位置的指令。
  10. 如請求項9之行動站，其中該位置資訊包括：基於來自該第一無線網路的該地面輔助資料的時序量測；並且該等用於基於該位置資訊決定該行動站的該估計位置的指令包括：用於基於該時序量測決定該行動站的該估計位置的指令。
  11. 一種用於決定行動站的一估計位置的行動站，該行動站包括：用於接收來自一第一無線網路的輔助資料的構件，其中該輔助資料包括：關於該第一無線網路的地面輔助資料，並且其中該地面輔助資料包括：關於該第一無線網路中的複數個基地台的輔助資料；用於脫離該第一無線網路的構件； 用於在不附接到該第一無線網路時，基於關於該第一無線網路的該地面輔助資料，獲得來自該第一無線網路的位置資訊的構件；及用於基於該位置資訊，決定該行動站的該估計位置的構件。
  12. 如請求項11之行動站，其中該用於獲得該位置資訊的構件包括：用於基於來自該第一無線網路的該地面輔助資料，決定時序量測的構件；並且其中該用於基於該位置資訊決定該行動站的該估計位置的構件包括：用於基於該時序量測，決定該行動站的該估計位置的構件。
  13. 如請求項11之行動站，其中該用於接收來自該第一無線網路的輔助資料的構件包括：用於附接到該第一無線網路的構件；用於接收來自該第一無線網路的該輔助資料的構件；及用於從該第一無線網路分開的構件。
  14. 一種包括一處理器和記憶體的用於決定行動站的一估計位置的行動站，其中該記憶體包括用於以下操作的指令：接收來自一第一無線網路的輔助資料，其中該輔助資料包括：關於該第一無線網路的地面輔助資料，並且其中該地面輔助資料包括：關於該第一無線網路中的複數個基地台 的輔助資料；脫離該第一無線網路；在不附接到該第一無線網路時，基於關於該第一無線網路的該地面輔助資料，獲得來自該第一無線網路的位置資訊；及基於該位置資訊，決定該行動站的一估計位置。
  15. 如請求項14之行動站，其中該用於獲得該位置資訊的指令包括：用於基於來自該第一無線網路的該地面輔助資料，決定時序量測的指令；並且其中該用於基於該位置資訊決定該行動站的該估計位置的指令包括：用於基於該時序量測，決定該行動站的該估計位置的指令。
  16. 如請求項14之行動站，其中該等指令進一步包括：用於在接收來自該第一無線網路的該輔助資料之前，附接到一第二無線網路的指令。
  17. 如請求項14之行動站，其中該等指令進一步包括：用於在接收來自該第一無線網路的該輔助資料之後，附接到一第二無線網路的指令。
  18. 如請求項14之行動站，其中該用於接收來自該第一無線網路的輔助資料的指令包括用於以下操作的指令：附接到該第一無線網路； 接收來自該第一無線網路的該輔助資料；及從該第一無線網路分開。
  19. 一種供一行動站使用的包括其上儲存的程式碼的用於決定該行動站的一估計位置的非暫態電腦可讀取儲存媒體，包括：用於接收來自一第一無線網路的輔助資料的程式碼，其中該輔助資料包括：關於該第一無線網路的地面輔助資料，並且其中該地面輔助資料包括：關於該第一無線網路中的複數個基地台的輔助資料；用於脫離該第一無線網路的程式碼；用於在不附接到該第一無線網路時，基於關於該第一無線網路的該地面輔助資料，獲得來自該第一無線網路的位置資訊的程式碼；及用於基於該位置資訊決定該行動站的一估計位置的程式碼。
  20. 如請求項19之電腦可讀取儲存媒體，其中該用於獲得該位置資訊的程式碼包括：用於基於來自該第一無線網路的該地面輔助資料，決定時序量測的程式碼；並且其中該用於基於該位置資訊決定該行動站的估計位置的程式碼包括：用於基於該時序量測，決定該行動站的該估計位置的程式碼。
  21. 如請求項19之電腦可讀取儲存媒體，其中該程式碼進一步包括：用於在接收來自該第一無線網路的該輔助資料之前，附接到一第二無線網路的程式碼。
  22. 如請求項19之電腦可讀取儲存媒體，其中該程式碼進一步包括：用於在接收來自該第一無線網路的該輔助資料之後，附接到一第二無線網路的程式碼。
  23. 如請求項19之電腦可讀取儲存媒體，其中該用於接收來自該第一無線網路的輔助資料的程式碼包括用於以下操作的程式碼：附接到該第一無線網路；接收來自該第一無線網路的該輔助資料；及從該第一無線網路分開。
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