專利名稱：一種在td-scdma系統(tǒng)中校準(zhǔn)gps標(biāo)準(zhǔn)時間的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的方法與裝置，尤其涉及具有 A-GPS (輔助全球定位系統(tǒng))功能的TD-SCDMA終端設(shè)備獲得GPS (全 球定位系統(tǒng))標(biāo)準(zhǔn)時間的方法與裝置。
背景技術(shù)：
GPS是一種基于衛(wèi)星的定位系統(tǒng)，它最初由美國軍方設(shè)計并受美國軍方 的控制，可以為任何人免費(fèi)使用。這個系統(tǒng)是由在6個中間環(huán)形軌道上運(yùn)行 的24顆衛(wèi)星組成， 一個衛(wèi)星環(huán)繞軌道運(yùn)轉(zhuǎn)一周的時間接近12個小時。每 個衛(wèi)星不斷地發(fā)送關(guān)于當(dāng)前時間、所有衛(wèi)星的位置以及像歷書(almanac)和星 歷(印hemeris)這樣的一些相關(guān)數(shù)據(jù)信息。GPS接收器使用這種信息來計算 其自身與衛(wèi)星之間的距離。為確定位置，GPS接收器必須接收來自至少三個 衛(wèi)星的信號。
首次定位時間(TTFF)很大程度上決定于接收器的接收靈敏度，以及可見 衛(wèi)星的數(shù)量、每個衛(wèi)星信號的強(qiáng)度、衛(wèi)星在天空中的分布以及接收器對天空 的視角。在一種不利的環(huán)境中，例如信號較弱的城市高樓間隙或者室內(nèi)，某 些情況下需要幾分鐘的時間來計算位置。這對于定位服務(wù)(LBS)或者緊急呼 叫(E911)來說是不可接受的，這些情況需要一種更快的獲取時間。為此，人 們開發(fā)了輔助型GPS(A-GPS)來解決不利環(huán)境下的TTFF問題。
A-GPS的開發(fā)部分地受到美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)的E911強(qiáng)制要求 能對緊急呼叫者提供蜂窩電話的定位所推動。A-GPS的目的是或者提高 TTFF，或者當(dāng)它不能提高TTFF時使定位運(yùn)算成為可能。
在過去的幾年，在A-GPS這個關(guān)鍵詞之下開發(fā)出了不同的概念和解決 方案，其中很多是受專利保護(hù)的。這些不同的概念可以分成支持型 GPS(Aided GPS)和輔助型GPS兩類(Assisted GPS)。(1 )支持型GPS:
支持型GPS通過在移動網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送歷書、星歷、粗略的位置和時間來 提高TTFF。這種支持型數(shù)據(jù)可以在控制層面(control plane)上發(fā)送，或者移 動網(wǎng)絡(luò)的用戶層面(user plane)上。位置的運(yùn)算大多數(shù)發(fā)生在移動設(shè)備上。 (2)輔助型GPS:
輔助型GPS使得采用快速TTFF計算位置成為可能。為實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，利 用像時間同步、更準(zhǔn)確的位置、多普勒和頻率這樣的額外信息用來確定位置。 這種額外信息可以通過使用移動網(wǎng)絡(luò)控制層面的基礎(chǔ)設(shè)備來獲得，像高級前 向鏈路三邊測量(AFLT)這樣的機(jī)制被用來確定移動設(shè)備的位置。這里，信號 從移動設(shè)備發(fā)出，幾個移動基站接收并進(jìn)行測量。位置的計算可以在移動設(shè) 備內(nèi)發(fā)生(基于移動設(shè)備的)，或者在移動網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上(基于網(wǎng)絡(luò)的)。
基于移動設(shè)備的輔助型GPS解決方案通過移動網(wǎng)絡(luò)接收額外的輔助 GPS數(shù)據(jù)，但是在移動設(shè)備上進(jìn)行位置計算。這意味著LBS或者E911服 務(wù)必須從移動設(shè)備得到當(dāng)前的位置。
圖1示出了 A-GPS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，請參見圖1,采用基于網(wǎng)絡(luò)的輔助型 GPS解決方案，移動設(shè)備發(fā)送原始的GPS數(shù)據(jù)到移動網(wǎng)絡(luò)中的GPS輔助 服務(wù)器。這個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器可以利用直接來自網(wǎng)絡(luò)的額外輔助GPS信息來計 算位置。在計算之后，位置數(shù)據(jù)被發(fā)送到接收器。LBS或者E911服務(wù)可以 直接訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的位置數(shù)據(jù)庫。
A-GPS的好處是改善TTFF、增加靈敏性以及使可用性最大化，存在這 些優(yōu)點(diǎn)是因?yàn)榻邮掌鞑辉俦仨毾螺d和解碼來自GPS衛(wèi)星的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，接收 器可以使用更多的時間和處理能力來跟蹤GPS信號。
A-GPS的定位計算可以分為MS-Based方式和MS-Assisted方式。在 MS-Based方式中，計算由終端完成；而在MS-Assisted方式中，定位計算 由網(wǎng)絡(luò)基于SET提供的測量數(shù)據(jù)完成。圖2和圖3分別示出了 A-GPS中 MS-Assisted方式和MS-Based方式的定位計算方法的流程。
兩種定位計算方法各有利弊MS-Assisted的優(yōu)點(diǎn)是對終端的要求低， 但具有時延較大、不適合高速行駛情況下的定位等缺點(diǎn)。相比而言， MS-Based方法的優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)小且定位時延??；適合短時間內(nèi)的連續(xù)定位情況；在網(wǎng)絡(luò)不能提供輔助的情況下，可以使用自治的GPS功能來定位， 因而可靠性高；此方式下無需核心網(wǎng)絡(luò)作任何改進(jìn)，成本較低?？傮w而言， MS-Based方式是比較可取的定位方式。
在對于GPS的定位計算過程中，如果確定了解GPS接收機(jī)本地GPS 標(biāo)準(zhǔn)時間，則可以準(zhǔn)確測量GPS系統(tǒng)中各個衛(wèi)星信號到達(dá)接收機(jī)的準(zhǔn)確時 延。在這種前提下，可以有效地提高GPS接收機(jī)的接收靈敏度并且減少首 次定位時間。
TD-SCDMA系統(tǒng)下具有A-GPS能力的用戶終端可以根據(jù)無線接入網(wǎng)提 供的網(wǎng)絡(luò)信息以及GPS參考信息，確定GPS接收機(jī)的定時參考以及搜索窗 口大小。
對于用戶終端輔助方法，碼片的相位以及無線接入網(wǎng)-GPS數(shù)據(jù)通過上 層信令被傳遞。由于無線接入網(wǎng)接收機(jī)建立精度問題，碼片的相位是不準(zhǔn)確 的。對于用戶終端主導(dǎo)方法，UE通過輔助數(shù)據(jù)自主進(jìn)行定位。
TD-SCDMA的另一個關(guān)鍵技術(shù)就是同步CDMA即指上行鏈路各終端信 號在基站解調(diào)器完全同步。這樣，使用正交擴(kuò)頻碼的各個碼道在解擴(kuò)時就可 以完全正交，相互間不致產(chǎn)生多址干擾，大大的解決了 CDMA系統(tǒng)的容量。 為實(shí)現(xiàn)同步CDMA,必須解決同步的4企測、建立和保持等主要問題，這也是 本系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。但是，由于各個用戶終端在小區(qū)覆蓋范圍內(nèi)的位置是 可以變化的，即使在通信進(jìn)行過程中，用戶還可以以4艮高速度移動。由于電 波在從基站到用戶終端的傳播時間的變化，將引起同步的變化。如果再考慮 多徑傳播的影響，此同步將更為困難，這就是實(shí)現(xiàn)同步CDMA的難題所在。 在同步CDMA系統(tǒng)中，同步的檢測是用軟件，通過求相關(guān)的方式獲得的。在 無線基站，我們對接收到的,來自用戶終端的信號進(jìn)行8倍的過取樣，即在解 調(diào)出的基帶信號中，對每個碼片(Chip)等時間取8個樣值.然后和此取得的樣 值求相關(guān)。當(dāng)相關(guān)峰未達(dá)到所需值時，再向前或向后搜尋，直至獲得收到信 號的同步起點(diǎn)為止。這樣獲得此接收幀的同步起點(diǎn)以及它與期望的同步起點(diǎn) 之間的距離SS(其單位為每次取樣的間隔，即I / 8Chlp的整數(shù)倍)。因?yàn)樵谌?何時刻，基站在SYNC1時刻只能接收一個終端的接入請求；而在SYNC2時 刻只有一個終端在發(fā)出此信號，其余終端在此時隙均為空時隙(EMPTY),故不會有來自本小區(qū)內(nèi)其他終端的干擾，保證了同步的檢測的準(zhǔn)確性。
TD-SCDMA系統(tǒng)采用TDD雙工技術(shù)和FDMA/TDMA/CDMA多址方式， 為了減少干擾、提高系統(tǒng)容量，要求各基站間、基站與終端之間同步。TD -SCDMA系統(tǒng)中的同步技術(shù)主要由兩部分組成， 一個是基站間的同步；另一 個是移動臺間的上行同步技術(shù)。同步采用GPS或其它技術(shù)來實(shí)現(xiàn)基站間的 同步。即同步系統(tǒng)中所有基站的信號包括系統(tǒng)幀號(SFN)是一致的。
利用同步系統(tǒng)基站間同步、各基站位置精確已知和各基站均具有高精度 GPS接收機(jī)的特點(diǎn)，通過基站獲得GPS標(biāo)準(zhǔn)時間并且傳遞給同步終端設(shè)備， 可以有效地提高終端設(shè)備內(nèi)的A-GPS接收機(jī)的接收靈敏度并且減少首次定 位時間。
其方法如圖4所示，下面是該方法中各步驟的詳細(xì)描述。
步驟S100:各個TD-SCDMA基站分別接收GPS衛(wèi)星信號，獲得
TD-SCDMA系統(tǒng)時鐘在確定系統(tǒng)幀號(例如SFN-O)時的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間。 步驟S101:各個TD-SCDMA基站分別上報步驟S100中測量的GPS
標(biāo)準(zhǔn)時間給RNC (資源網(wǎng)絡(luò)控制器)。
步驟S102: RNC存儲步驟S101中上報的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間。
步驟S103: RNC通過信令通知需要定位的用戶終端所在小區(qū)的系統(tǒng)時
鐘在確定系統(tǒng)幀號與GPS標(biāo)準(zhǔn)時間以及其它傳統(tǒng)A-GPS所需信息。在這一
步驟中，RNC可以通過廣播信道或者專用信道來實(shí)現(xiàn)。
步驟S104:用戶終端中的A-GPS接收機(jī)利用有關(guān)信息獲得衛(wèi)星有關(guān)信
息和其位置信息。其中同步用戶終端需要根據(jù)當(dāng)前的SFN號計算當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)的
GPS時間，再利用這一個信息以及其它A-GPS有關(guān)信息進(jìn)行衛(wèi)星搜索以及定位。
步驟S105:同步用戶終端向網(wǎng)絡(luò)上報獲得衛(wèi)星有關(guān)信息和其位置信息。 步驟S106:網(wǎng)絡(luò)向需要用戶位置信息的節(jié)點(diǎn)上報該用戶位置信息。 以上的步驟S100 S102可以周期性進(jìn)行，用以保證測量的及時性。 對于上述的步驟S100,圖5示出了該步驟的進(jìn)一步細(xì)化，下面是對步 驟S100更進(jìn)一步的描述。
步驟S200:基站確定當(dāng)前的SFN號。步驟S201:同時基站GPS接收機(jī)解調(diào)GPS衛(wèi)星的信息，獲得GPS標(biāo)
準(zhǔn)時間信息丁Gps。
步驟S202:計算同步系統(tǒng)時鐘在確定系統(tǒng)幀號對應(yīng)測量時間的時間差
△TSFN=-Tframe(同步系統(tǒng)幀長度)x (SFN - SFNSD )，其中SFNSD為同步
系統(tǒng)時鐘的確定系統(tǒng)幀號。
步驟S203:計算同步系統(tǒng)時鐘在確定系統(tǒng)幀號時的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間
丁GPS—SD=TgPS + A丁SFN。
對于上述的步驟S104，其進(jìn)一步的細(xì)化如圖6所示，下面是對步驟S104
更進(jìn)一步的描述。
步驟S301:同步通訊系統(tǒng)用戶終端解調(diào)定位中心下發(fā)的同步系統(tǒng)時鐘 在確定系統(tǒng)幀號時的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間信息Tgps一sd。
步驟S302:同步通訊系統(tǒng)用戶終端解調(diào)基站系統(tǒng)信號獲得當(dāng)前SFN號 SFN'。
步驟S303'，同步通訊系統(tǒng)用戶終端計算當(dāng)前GPS系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)時間T'GPS =TGPS—SD + Tframe(同步系統(tǒng)幀長度)x (SFN' - SFNsd )。
步驟S304:同步通訊系統(tǒng)用戶終端利用這一信息以及其它A-GPS有關(guān) 信息，進(jìn)行衛(wèi)星搜索及定位。
由于用戶終端和基站之間存在一定的距離，基站發(fā)射的信號需要一定的 傳輸時延才可以到達(dá)用戶終端，因此還需要對上述的方法進(jìn)行校正才能獲得 更加準(zhǔn)確的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供了 一種在TD-SCDMA系統(tǒng)中 校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的方法，可以在用戶終端上獲得更加準(zhǔn)確的GPS標(biāo) 準(zhǔn)時間，并有效提高終端設(shè)備內(nèi)的A-GPS接收機(jī)的接收靈敏度且減少首 次定位時間。
本發(fā)明的另一目的在于提供了一種在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS 標(biāo)準(zhǔn)時間的裝置，可以在用戶終端上獲得更加準(zhǔn)確的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間，并 有效提高終端設(shè)備內(nèi)的A-GPS接收機(jī)的接收靈敏度且減少首次定位時間。
本發(fā)明的技術(shù)方案為本發(fā)明揭示了一種在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn) GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的方法，包括
(1) 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備測量GPS標(biāo)準(zhǔn)時間，并下發(fā)給相應(yīng)的用戶終端；
(2) 待定位用戶終端獲得基站的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGPS—SD—BS;
(3) 資源網(wǎng)絡(luò)控制器控制基站上報信號環(huán)回時間"H。op;
(4) 資源網(wǎng)絡(luò)控制器下發(fā)該信號環(huán)回時間Ti。。p給對應(yīng)的待定位用戶
終端；
(5 )用戶終端測量自己的接收-發(fā)射時間TRX_TX;
(6) 用戶終端計算自身對于基站的信號傳輸時延丁ra;
(7) 用戶終端計算自身的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGPS sd ue = 了gps sd bs _
TrA;
(8 )用戶終端中的輔助型GPS接收機(jī)利用GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGPS—SD—UE 和有關(guān)信息測量衛(wèi)星信號以及獲得其用戶位置信息；
(9) 同步用戶終端向網(wǎng)絡(luò)上報獲得衛(wèi)星有關(guān)信息和其用戶位置信息；
(10) 網(wǎng)絡(luò)向需要該用戶位置信息的節(jié)點(diǎn)上報該用戶位置信息。 上述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的方法，其中，步驟(6)
中自身相對于基站的信號傳輸時延TRA = (T,。。p - TRX-TX) /2。
上述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的方法，其中，步驟(8) 是利用GPS熱啟動方法進(jìn)行啟動的。
上述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的方法，其中，步驟(3) 和步驟(1) ~ (2)是同時進(jìn)行的。
上述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的方法，其中，步驟(2) 中待定位用戶終端是以廣播信道的方式獲得基站的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的。
上述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的方法，其中，步驟(2) 中待定位用戶終端是以專用信道的方式獲得基站的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的。
本發(fā)明還揭示了 一種在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的方法， 包括
(1)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備測量GPS標(biāo)準(zhǔn)時間，并下發(fā)給相應(yīng)的用戶終端；(2) 待定位用戶終端獲得基站的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGPS—SD—BS;
(3) 用戶終端不斷測量自己的接收-發(fā)射時間Trx—tx并且存儲一定 長度的測量值，存儲長度取決于信號環(huán)回時間T!。。p以及基站測量信號環(huán) 回時間T!。。p所花的時間；
(4) 資源網(wǎng)絡(luò)控制器控制基站上報信號環(huán)回時間T,。叩；
(5) 資源網(wǎng)絡(luò)控制器下發(fā)信號環(huán)回時間Ti。。p以及對應(yīng)的測量時間系 統(tǒng)幀/子幀號碼給對應(yīng)的待定位用戶終端；
(6) 用戶終端從存儲的測量值中選擇對應(yīng)T,。。p測量時刻的自身對于 基站的信號傳輸時延丁ra;
(7) 用戶終端計算自身GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGPS sd ue = 丁gps sd bs 一 丁ra;
(8) 用戶終端中的輔助型GPS接收機(jī)利用GPS標(biāo)準(zhǔn)時間 i gps sd ue 和有關(guān)信息測量衛(wèi)星信號以及獲得其用戶位置信息；
(9) 同步用戶終端向網(wǎng)絡(luò)上報獲得衛(wèi)星有關(guān)信息和其用戶位置信息；
(10) 網(wǎng)絡(luò)向需要該用戶位置信息的節(jié)點(diǎn)上報該用戶位置信息。 上述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的方法，其中，步驟(6)
中自身相對于基站的信號傳輸時延TRA = (Tl0。p - TRX-TX) /2。
上述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的方法，其中，步驟(8) 是利用GPS熱啟動方法進(jìn)行啟動的。
上述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的方法，其中，步驟(3) 和(4)與步驟(1) ~ (2)是同時進(jìn)行的。
上述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的方法，其中，步驟(2) 中待定位用戶終端是以廣##道的方式獲得基站的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的。
上述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的方法，其中，步驟(2) 中待定位用戶終端是以專用信道的方式獲得基站的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的。
本發(fā)明又揭示了 一種在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的裝置， 包括
定位應(yīng)用平臺模塊，完成業(yè)務(wù)定位，連接外部服務(wù)器并向外提供需要定 位的用戶終端的位置信息；
定位中心模塊，完成需要定位的用戶終端的位置估計，同時向該定位應(yīng)用平臺模塊提供需要定位的用戶終端的位置信息；
基站，完成TD-SCDMA系統(tǒng)時鐘在確定系統(tǒng)幀號GPS標(biāo)準(zhǔn)時間 TGPS_SD—bs的測量、上報以及網(wǎng)絡(luò)與用戶終端之間的通訊功能，上報測量到 的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間，同時測量并上寺艮待定位用戶終端的信號環(huán)回時間；
資源網(wǎng)絡(luò)控制器，接收各個基站上報的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGPS_SD—BS，通過 信令下發(fā)給用戶終端，同時計算基站到待定位用戶終端的信號環(huán)回時間Tloop， 并通過專用信道傳遞給需要定位的用戶終端；
待定位的用戶終端，測量自己的接收-發(fā)射時間TRX-TX，計算用戶自身 相對基站的信號傳輸時延TRA，結(jié)合接收到的基站的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間 Tgps—sd—bs進(jìn)而計算用戶終端自身的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGPS—SD—UE = TGPS—SD—BS -TRA，由設(shè)置于用戶終端內(nèi)的輔助型GPS接收機(jī)利用GPS標(biāo)準(zhǔn)時間 TGPS_SD_UE和有關(guān)信息測量衛(wèi)星信號和獲得用戶位置信息，傳遞至該定位中 心模塊。
上述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的裝置，其中，該待定
位的用戶終端還包括存儲一定長度的接收-發(fā)射時間丁rx.tx的模塊，其中
存儲長度取決于信號環(huán)回時間T,。。p以及基站測量信號環(huán)回時間T,。。p所花 的時間。
上述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的裝置，其中，在待定 位的用戶終端中，用戶終端自身相對于基站的信號傳輸時延TRA- (Tl0。p-Trx-tx ) /2。
本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本發(fā)明通過傳遞測量的基站 信號傳輸時延信息以及用戶終端的校正，可以在用戶終端上獲得更加準(zhǔn)確 的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間，有效提高終端設(shè)備內(nèi)的A-GPS接收機(jī)的接收靈敏度 且減少首次定位時間。


圖1是A-GPS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是A-GPS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)輔助定位方法中UE輔助方式的流程圖。 圖3是A-GPS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)輔助定位方法中UE主動方式的流程圖。
13圖4是GPS標(biāo)準(zhǔn)時間下發(fā)的流程圖。 圖5是GPS標(biāo)準(zhǔn)時間下發(fā)中基站處理的流程圖。 圖6是GPS標(biāo)準(zhǔn)時間下發(fā)中用戶終端處理的流程圖。 圖7是基站信號傳輸時延測量的時間關(guān)系的示意圖。 圖8是本發(fā)明的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的方法的第一 實(shí)施例的流程圖。
圖9是本發(fā)明的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的方法的第二
實(shí)施例的流程圖。
圖10是本發(fā)明的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的裝置的較 佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖11是本發(fā)明的廣播方式下發(fā)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間過程的示意圖。 圖12是本發(fā)明的專用信道方式下發(fā)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間過程的示意圖。 圖13是本發(fā)明的基站側(cè)標(biāo)準(zhǔn)GPS時間計算模塊的原理圖。 圖14是本發(fā)明的用戶終端側(cè)當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)GPS時間計算模塊的原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。 由于用戶終端和基站之間存在一定的距離，基站發(fā)射的信號需要一定 的傳輸時延才可以到達(dá)用戶終端，所以用戶終端獲得的無線幀的幀頭與實(shí) 際的基站發(fā)射的幀頭之間存在時間差。圖7示出了基站信號傳輸時延測量 的時間關(guān)系，這個時間差TRA可以通過用戶終端測量自己的接收-發(fā)射時 間TRX.TX，同時基站測量信號環(huán)回時間Ti。。p (兩個測量均在第一條可檢測 徑上進(jìn)行)，可得Tra- (T,。叩-TRX-TX) /2。
基于上述的原理，圖8示出了本發(fā)明的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn) GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的方法，請參見圖8，下面是對方法中各步驟的詳細(xì)描述。 步驟S400:網(wǎng)絡(luò)設(shè)備測量GPS標(biāo)準(zhǔn)時間，并下發(fā)給相應(yīng)的用戶終端。 步驟S401:待定位用戶終端獲得基站的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGPS—SD—BS。 下發(fā)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間可以通過廣播方式或者專用信道方式。圖11示出 了通過廣播方式下發(fā)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間過程。首先，各個TD-SCDMA基站分別接收GPS衛(wèi)星信號，獲得TD-SCDMA系統(tǒng)時鐘在確定系統(tǒng)幀號(比 如SFN二O)時的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間。然后，各個TD-SCDMA基站分別上報 在第一步中測量的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間給RNC(資源網(wǎng)絡(luò)控制器)。在第三步 中，RNC存儲第二步中上報的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間。最后，RNC通過廣播信 道的信令通知需要定位的用戶終端，所在小區(qū)的在確定系統(tǒng)幀號與GPS 標(biāo)準(zhǔn)時間的定時關(guān)系以及其它傳統(tǒng)A-G P S所需信息。
圖12示出了通過專用信道方式下發(fā)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間過程。第一步，各 個TD-SCDMA基站分別接收GPS衛(wèi)星信號，獲得TD-SCDMA系統(tǒng)時鐘 在確定系統(tǒng)正好(比如SFN=0)時的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間。第二步，各個 TD-SCDMA基站分別上報第一步中測量的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間給RNC (資源 網(wǎng)絡(luò)控制器)。第三步，RNC存儲第二步中上報的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間。第四 步，外部系統(tǒng)向RNC發(fā)送定位請求。最后，RNC通過專用信道的測量控 制信令(包含所在小區(qū)的系統(tǒng)在確定系統(tǒng)幀號的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間以及其它 傳統(tǒng)A-GPS所需信息)通知需要定位的用戶終端。
步驟S402: RNC控制基站上報信號環(huán)回時間T!。。p。這一步可以與步 驟S400-401同時進(jìn)行。
步驟S403: RNC下發(fā)基站傳輸時延(也稱信號環(huán)回時間T|Q。P )給對 應(yīng)的待定位用戶終端。
步驟S404:用戶終端測量自己的接收-發(fā)射時間TRX_TX。
步驟S405:用戶終端測量自身相對基站的信號傳輸時延TRA,其中 Tra = ("Hoop _ Trx—tx ) /2。
步驟S406:用戶終端計算自身GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGPS sd ue = 丁gps sd bs
- 丁ra。
步驟S407:用戶終端中的A-GPS接收機(jī)利用GPS標(biāo)準(zhǔn)時間
丁gpsjd一ue和有關(guān)信息測量衛(wèi)星信號以及獲得其用戶位置信息。這是利用
GPS熱啟動方法進(jìn)4于啟動的。
步驟S408:同步用戶終端向網(wǎng)絡(luò)上報獲得衛(wèi)星有關(guān)信息和其位置信
自
步驟S409:網(wǎng)絡(luò)向需要該用戶位置信息的節(jié)點(diǎn)上報該用戶位置信息。圖9示出了本發(fā)明的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的方 法的步驟。請參見圖9，下面是對方法中各步驟的詳細(xì)描述。
步驟S500:網(wǎng)絡(luò)設(shè)備測量GPS標(biāo)準(zhǔn)時間，并且下發(fā)給相應(yīng)的用戶終端。
步驟S501:待定位的用戶終端獲得基站的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGPS—SD_BS。 下發(fā)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間可以通過廣播方式或者專用信道方式。圖11示出 了通過廣播方式下發(fā)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間過程。首先，各個TD-SCDMA基站 分別接收GPS衛(wèi)星信號，獲得TD-SCDMA系統(tǒng)時鐘在確定系統(tǒng)幀號(比 如SFN-O)時的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間。然后，各個TD-SCDMA基站分別上報 在第一步中測量的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間給RNC (資源網(wǎng)絡(luò)控制器)。在第三步 中，RNC存儲第二步中上報的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間。最后，RNC通過廣播信 道的信令通知需要定位的用戶終端所在小區(qū)的在確定系統(tǒng)幀號與GPS標(biāo) 準(zhǔn)時間的定時關(guān)系以及其它傳統(tǒng)A - G P S所需信息。
步驟S502:用戶終端不斷測量自己的接收-發(fā)射時間TRX-TX,并且 存儲一定長度的測量值，存儲長度取決于信令環(huán)回時間T!。。p以及基站用 來測量傳輸時延(亦即信令環(huán)回時間)T!。。p的時間(由系統(tǒng)仿真或者實(shí)際 測量獲得)。
步驟S503: RNC控制基站上報信號環(huán)回時間T!。叩。其中步驟S502 ~ S503和步驟S500 ~ S501可以是同時進(jìn)行的。
步驟S504: RNC下發(fā)基站傳輸時延Tl0。p以及對應(yīng)的測量時間系統(tǒng) (子)幀號碼給對應(yīng)的待定位用戶終端。
步驟S505:用戶終端從存儲的測量值中選擇對應(yīng)T,。。p測量時刻的自
身對于基站的信號傳輸時延丁ra，其中丁^= (T,。叩-Trx-TX) /2。
步驟S506:用戶終端計算自身GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGPS_SD—UE =
丁gps—sd—bs - Tra。
步驟S507:用戶終端中的A-GPS接收機(jī)利用TGPS—SD_UE以及其它有 關(guān)信息(例如星歷以及A-GPS校正信息)測量衛(wèi)星信號和獲得其用戶位 置信息。這是利用GPS熱啟動方法進(jìn)行啟動的。
步驟S508:同步用戶終端向網(wǎng)絡(luò)上報獲得衛(wèi)星有關(guān)信息和其用戶位
16置信息。
步驟S509:網(wǎng)絡(luò)向需要用戶位置信息的節(jié)點(diǎn)上報該用戶位置信息。 圖10示出了本發(fā)明的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的裝 置的較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。請參見圖10,裝置包括定位應(yīng)用平臺模塊10、 定位中心模塊11、 RNC 12、基站13以及用戶終端14。其中定位應(yīng)用平 臺模塊10完成業(yè)務(wù)定位，連接外部服務(wù)器并向外提供需要定位的用戶終 端的位置信息。定位中心模塊11完成需要定位的用戶終端的位置估計， 同時向該定位應(yīng)用平臺模塊10提供需要定位的用戶終端的位置信息。基 站13完成TD-SCDMA系統(tǒng)時鐘在確定幀號GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGPS—SD—BS的 測量、上報以及網(wǎng)絡(luò)與用戶終端14之間的通訊功能，上報測量到的GPS 標(biāo)準(zhǔn)時間，同時測量并上報待定位用戶終端14的信號環(huán)回時間T!。。p。 RNC 12接收各個基站13上報的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGPS—SD—bs，通過信令下發(fā)給 用戶終端14，同時計算基站13到待定位用戶終端14的信號環(huán)回時間 "H。。p，并通過專用信道傳遞給需要定位的用戶終端14。待定位的用戶終端 14測量自己的接收-發(fā)射時間TRX-TX，計算用戶自身相對基站13的信號傳
輸時延丁RA，結(jié)合接收到的基站的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGPS—sd-bs進(jìn)而計算用戶終 端自身的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGPS SD UE = 了GPS SD BS — TRA，由設(shè)置于用戶終端
內(nèi)的輔助型GPS接收^L利用GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGps一s[^uE和有關(guān)信息測量衛(wèi)星
信號和獲得用戶位置信息，傳遞至該定位中心模塊11。
在另一實(shí)施例中，待定位的用戶終端14還包括了存儲一定長度的接收
-發(fā)射時間丁RX-TX的模塊，其中存儲長度取決于信號環(huán)回時間T!。。p以及基站
用于測量信號環(huán)回時間T,。。p所花的時間。
圖13示出了基站在確定系統(tǒng)幀號時的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間計算模塊的結(jié)構(gòu)。 請參見圖13, GPS接收機(jī)20完成當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)GPS時間測量工作，將測量 值輸出給加法器21?；镜臅r鐘板22提供當(dāng)前SFN以及幀頭時間，輸出當(dāng) 前SFN給加法器23。加法器23將當(dāng)前SFN與標(biāo)準(zhǔn)SFN的差輸出給乘法器 24。乘法器24將輸入的差乘以TD-SCDMA的幀長度獲得相對時間，輸出給 加法器25。加法器25將標(biāo)準(zhǔn)GPS時間減去相對時間獲得系統(tǒng)幀號時的絕 對GPS標(biāo)準(zhǔn)時間作為系統(tǒng)輸出，提供給RNC使用。圖14示出了用戶終端側(cè)當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)GPS時間計算模塊的結(jié)構(gòu)。請參見圖 14， TD-SCDMA接收機(jī)30完成定位中心消息解調(diào)功能，將系統(tǒng)幀號時的絕 對GPS標(biāo)準(zhǔn)時間輸出給加法器31。 TD-SCDMA接收機(jī)30完成其接入基站 的SFN解調(diào)功能，輸出當(dāng)前SFN給加法器32。加法器32將當(dāng)前SFN與標(biāo) 準(zhǔn)SFN相減的差輸出給乘法器33。乘法器33將輸入的差乘以TD-SCDMA 幀長度獲得相對時間，輸出給加法器31 。加法器31將系統(tǒng)幀號時的絕對GPS 標(biāo)準(zhǔn)時間與相對時間相加，獲得當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)GPS時間，提供給A-GPS接收機(jī) 34。 A-GPS 34完成在網(wǎng)全各輔助信息下的定位功能。
上述實(shí)施例是提供給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來實(shí)現(xiàn)或使用本發(fā)明的，本 領(lǐng)域普通技術(shù)人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對上述實(shí)施例 做出種種修改或變化，因而本發(fā)明的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限，而 應(yīng)該是符合權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求
1、一種在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的方法，包括(1)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備測量GPS標(biāo)準(zhǔn)時間，并下發(fā)給相應(yīng)的用戶終端；(2)待定位用戶終端獲得基站的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGPS_SD_BS；(3)資源網(wǎng)絡(luò)控制器控制基站上報信號環(huán)回時間Tloop；(4)資源網(wǎng)絡(luò)控制器下發(fā)該信號環(huán)回時間Tloop給對應(yīng)的待定位用戶終端；(5)用戶終端測量自己的接收-發(fā)射時間TRX-TX；(6)用戶終端計算自身對于基站的信號傳輸時延TRA；(7)用戶終端計算自身的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGPS_SD_UE＝TGPS_SD-BS-TRA；(8)用戶終端中的輔助型GPS接收機(jī)利用GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGPS_SD_UE和有關(guān)信息測量衛(wèi)星信號以及獲得其用戶位置信息；(9)同步用戶終端向網(wǎng)絡(luò)上報獲得衛(wèi)星有關(guān)信息和其用戶位置信息；(10)網(wǎng)絡(luò)向需要該用戶位置信息的節(jié)點(diǎn)上報該用戶位置信息。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的 方法，其特征在于，步驟(6)中自身相對于基站的信號傳輸時延丁^ = ("H。。p _ Trx-tx ) /2。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的 方法，其特征在于，步驟(8)是利用GPS熱啟動方法進(jìn)行啟動的。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的 方法，其特征在于，步驟(3)和步驟(1) ~ (2)是同時進(jìn)行的。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的 方法，其特征在于，步驟(2)中待定位用戶終端是以廣播信道的方式獲得基站的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的 方法，其特征在于，步驟(2)中待定位用戶終端是以專用信道的方式獲得 基站的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的。
7、 一種在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的方法，包括 (1)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備測量GPS標(biāo)準(zhǔn)時間，并下發(fā)給相應(yīng)的用戶終端；(2 )待定位用戶終端獲得基站的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGPS_SD—BS;(3) 用戶終端不斷測量自己的接收-發(fā)射時間Trx.tx并且存儲一定 長度的測量值，存儲長度取決于信號環(huán)回時間T!。。p以及基站測量信號環(huán) 回時間T!。。p所花的時間；(4) 資源網(wǎng)絡(luò)控制器控制基站上報信號環(huán)回時間Tl0。p;(5) 資源網(wǎng)絡(luò)控制器下發(fā)信號環(huán)回時間T,。。p以及對應(yīng)的測量時間系 統(tǒng)幀/子幀號碼給對應(yīng)的待定位用戶終端；(6) 用戶終端從存儲的測量值中選擇對應(yīng)Ti。。p測量時刻的自身對于 基站的信號傳輸時延丁ra;(7) 用戶終端計算自身GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGPS sd ue = 丁gps sd bs 一 丁ra;(8) 用戶終端中的輔助型GPS接收機(jī)利用GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGPS_SD_UE 和有關(guān)信息測量衛(wèi)星信號以及獲得其用戶位置信息；(9) 同步用戶終端向網(wǎng)絡(luò)上報獲得衛(wèi)星有關(guān)信息和其用戶位置信息；(10) 網(wǎng)絡(luò)向需要該用戶位置信息的節(jié)點(diǎn)上報該用戶位置信息。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的 方法，其特征在于，步驟(6)中自身相對于基站的信號傳輸時延丁^- (T,。。p _ Trx—tx ) /2。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的 方法，其特征在于，步驟(8)是利用GPS熱啟動方法進(jìn)行啟動的。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間 的方法，其特征在于，步驟(3)和(4)與步驟(1 ) ~ (2)是同時進(jìn)行的。
11、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間 的方法，其特征在于，步驟(2)中待定位用戶終端是以廣播信道的方式獲 得基站的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的。
12、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間 的方法，其特征在于，步驟(2)中待定位用戶終端是以專用信道的方式獲 得基站的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的。
13、 一種在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的裝置，包括 定位應(yīng)用平臺模塊，完成業(yè)務(wù)定位，連接外部服務(wù)器并向外提供需要定位的用戶終端的位置信息；定位中心4莫塊，完成需要定位的用戶終端的位置估計，同時向該定位應(yīng) 用平臺模塊提供需要定位的用戶終端的位置信息；基站，完成TD-SCDMA系統(tǒng)時鐘在確定系統(tǒng)幀號GPS標(biāo)準(zhǔn)時間丁gps—sd—bs的測量、上報以及網(wǎng)絡(luò)與用戶終端之間的通訊功能，上報測量到 的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間，同時測量并上報待定位用戶終端的信號環(huán)回時間；資源網(wǎng)絡(luò)控制器，接收各個基站上報的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGPS_SD—bs,通過 信令下發(fā)給用戶終端，同時計算基站到待定位用戶終端的信號環(huán)回時間T,。。p, 并通過專用信道傳遞給需要定位的用戶終端；待定位的用戶終端，測量自己的接收-發(fā)射時間TRX-TX，計算用戶自身 相對基站的信號傳輸時延TRA，結(jié)合接收到的基站的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間 Tgps—sd—bs進(jìn)而計算用戶終端自身的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間TGPS—SD—UE = TGPS—SD—BS -TRA,由設(shè)置于用戶終端內(nèi)的輔助型GPS接收機(jī)利用GPS標(biāo)準(zhǔn)時間 TGPS—SD_UE和有關(guān)信息測量衛(wèi)星信號和獲得用戶位置信息，傳遞至該定位中 心模塊。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間 的裝置，其特征在于，該待定位的用戶終端還包括存儲一定長度的接收-發(fā) 射時間Trx-tx的模決，其中存儲長度取決于信號環(huán)回時間T,。。p以及基站 測量信號環(huán)回時間Tl0。p所花的時間。
15、 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo) 準(zhǔn)時間的裝置，其特征在于，在待定位的用戶終端中，用戶終端自身相對于基站的信號傳輸時延丁r^ ( Tb。p - Trx-TX ) /2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在TD-SCDMA系統(tǒng)中校準(zhǔn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間的方法，可在用戶終端上獲得更加準(zhǔn)確的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間。其技術(shù)方案為該方法包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備測量GPS標(biāo)準(zhǔn)時間并下發(fā)給UE；待定位UE獲得基站的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間T_{GPS_SD_BS}；RNC控制基站上報信號環(huán)回時間T_loop；RNC下發(fā)T_loop給對應(yīng)的待定位UE；UE測量自己的接收-發(fā)射時間T_RX-TX；UE計算自身對于基站的信號傳輸時延T_RA；UE計算自身的GPS標(biāo)準(zhǔn)時間T_{GPS_SD_UE}＝T_{GPS_SD_BS}-T_RA；UE中的A-GPS利用T_{GPS_SD_UE}和有關(guān)信息測量衛(wèi)星信號以及獲得其用戶位置信息；同步UE向網(wǎng)絡(luò)上報獲得衛(wèi)星有關(guān)信息和其用戶位置信息；網(wǎng)絡(luò)向需要用戶位置信息的節(jié)點(diǎn)上報用戶位置信息。本發(fā)明應(yīng)用于移動通信領(lǐng)域。
文檔編號H04B7/26GK101615946SQ20081003966
公開日2009年12月30日 申請日期2008年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日
發(fā)明者濤 吳 申請人:展訊通信(上海)有限公司