一種帶內(nèi)偽衛(wèi)星無線定位方法、系統(tǒng)及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種帶內(nèi)偽衛(wèi)星無線定位方法、系統(tǒng)及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，手機(jī)定位技術(shù)受到越來越多的重視，不論是GPS (GlobalPosit1ning System)定位技術(shù)還是利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)或其他定位手段進(jìn)行定位都有其局限性，為了達(dá)到更高的定位精度，多種定位系統(tǒng)協(xié)作組合定位(多模定位)是未來發(fā)展的一個(gè)方向，發(fā)揮各自的優(yōu)長，既可以提供較好的精度和響應(yīng)速度，又可以覆蓋較廣的范圍，實(shí)現(xiàn)無縫的、精確的定位。例如將衛(wèi)星定位系統(tǒng)與移動(dòng)通信系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合進(jìn)行手機(jī)定位。當(dāng)使用衛(wèi)星定位時(shí)，至少要搜索到四顆星，然后通過解方程完成定位。但是，在市內(nèi)密集城區(qū)，由于GPS信號(hào)衰減大，因此無法搜索到足夠的4個(gè)星，無法完成GPS定位，使得定位功能受到約束。
[0003]因此，為了提高室內(nèi)定位問題，提出了基于導(dǎo)航衛(wèi)星的偽衛(wèi)星解決方案，這種方案是在低空設(shè)置和導(dǎo)航衛(wèi)星一樣的偽衛(wèi)星，發(fā)射和導(dǎo)航衛(wèi)星相同的信號(hào)。由于偽衛(wèi)星離地面近，信號(hào)強(qiáng)度大，衰落小，因此可以有效增大室內(nèi)信號(hào)覆蓋。但這種方案需要接收機(jī)同時(shí)處理導(dǎo)航衛(wèi)星和偽衛(wèi)星的信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍，也需要解決兩者的信號(hào)干擾問題，需要增加新的無線系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種帶內(nèi)偽衛(wèi)星無線定位方法、系統(tǒng)及裝置，能保證不增加下行信號(hào)中的數(shù)據(jù)干擾的情況下，提高利用蜂窩網(wǎng)定位精度。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明提供了一種帶內(nèi)偽衛(wèi)星無線定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:基站、偽衛(wèi)星和終端；其中，
[0007]所述基站，用于校正自身管理的偽衛(wèi)星的發(fā)射時(shí)鐘后，發(fā)送標(biāo)識(shí)信息至所述偽衛(wèi)星；以及發(fā)送偽衛(wèi)星集以及定位修正信息給終端；
[0008]所述偽衛(wèi)星，用于根據(jù)所述標(biāo)識(shí)信息生成隨機(jī)定位信號(hào)序列，并根據(jù)所述發(fā)射時(shí)鐘及所述隨機(jī)定位信號(hào)序列，通過和基站無線系統(tǒng)使用同一頻帶的定位鏈路發(fā)送定位信號(hào);
[0009]所述終端，用于根據(jù)所述偽衛(wèi)星集以及所述定位修正信息生成偽衛(wèi)星的隨機(jī)定位信號(hào)序列；根據(jù)所述偽衛(wèi)星的隨機(jī)定位信號(hào)序列，對(duì)接收到的定位信號(hào)進(jìn)行匹配，得到所述定位信號(hào)的到達(dá)時(shí)間；根據(jù)偽衛(wèi)星的位置坐標(biāo)、以及所述定位信號(hào)的到達(dá)時(shí)間，計(jì)算得到自身位置坐標(biāo)。
[0010]上述方案中，所述偽衛(wèi)星，還用于在完成同步后，根據(jù)配置，為其他未定位的偽衛(wèi)星在同步鏈路上發(fā)送同步信號(hào)；
[0011]所述定位鏈路的下行信號(hào)僅包括定位信號(hào)；
[0012]所述發(fā)送同步信號(hào)包括:通過有線連接方式和無線連接方式發(fā)送同步信號(hào)。
[0013]本發(fā)明提供了一種基站，所述基站包括:同步模塊、定位管理模塊；其中，
[0014]所述定位管理模塊，用于發(fā)送標(biāo)識(shí)信息至所述多個(gè)偽衛(wèi)星；以及發(fā)送偽衛(wèi)星集以及定位修正信息給終端；
[0015]所述同步模塊，用于通過在同步鏈路上發(fā)送同步信號(hào)，測量基站和帶內(nèi)衛(wèi)星之間的時(shí)鐘差，校正基站管理的多個(gè)偽衛(wèi)星的發(fā)射時(shí)鐘。
[0016]上述方案中，所述基站還包括:時(shí)鐘模塊，用于為同步模塊提供同步時(shí)鐘；
[0017]相應(yīng)的，所述同步模塊，具體用于根據(jù)所述時(shí)鐘模塊提供的同步時(shí)鐘生成同步信息，通過同步信息，測量與其管理的一個(gè)或多個(gè)偽衛(wèi)星之間的時(shí)鐘差；根據(jù)所述時(shí)鐘差對(duì)所述其管理的一個(gè)或多個(gè)偽衛(wèi)星的所述發(fā)射時(shí)鐘進(jìn)行校正；
[0018]所述標(biāo)識(shí)信息包括:所述基站自身的標(biāo)識(shí)ID、和所述偽衛(wèi)星ID至對(duì)應(yīng)的所述偽衛(wèi)星；
[0019]所述時(shí)鐘差包括:基站定位信號(hào)發(fā)送時(shí)刻和偽衛(wèi)星接收到定位信號(hào)的時(shí)刻差。
[0020]上述方案中，所述定位管理模塊，具體用于判斷自身管理的終端是否支持偽衛(wèi)星定位，若支持，則發(fā)送偽衛(wèi)星集以及定位修正信息；否則，結(jié)束處理流程。
[0021]上述方案中，所述同步鏈路包括:同步鏈路在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)候保持可視條件，如果不能保持可視條件，則通過已經(jīng)同步的偽衛(wèi)星進(jìn)行同步，和至少I個(gè)已經(jīng)同步的偽衛(wèi)星之間保證可視條件。
[0022]上述方案中，所述同步模塊，具體用于以基站參考時(shí)鐘為準(zhǔn)，向偽衛(wèi)星發(fā)送測量信號(hào)，接收所述偽衛(wèi)星發(fā)來的響應(yīng)信號(hào)，計(jì)算基站和所述偽衛(wèi)星之間的時(shí)鐘差。并把時(shí)鐘差發(fā)給所述偽衛(wèi)星。
[0023]上述方案中，所述定位管理模塊，具體用于把基站id和偽衛(wèi)星id發(fā)給偽衛(wèi)星定位信號(hào)發(fā)送模塊，把偽衛(wèi)星集、偽衛(wèi)星和基站的空間坐標(biāo)發(fā)給定位終端的定位模塊；
[0024]其中，所述定位信號(hào)包括:帶內(nèi)定位導(dǎo)頻信號(hào)，是有設(shè)定長度的隨機(jī)正交序列。
[0025]本發(fā)明提供了一種偽衛(wèi)星，所述偽衛(wèi)星，包括:同步模塊、定位信號(hào)發(fā)送模塊和發(fā)射時(shí)鐘模塊；其中，
[0026]同步模塊，用于控制發(fā)射時(shí)鐘模塊；
[0027]定位信號(hào)發(fā)送模塊，用于根據(jù)基站發(fā)來的所述標(biāo)識(shí)信息生成隨機(jī)定位信號(hào)序列，并根據(jù)所述發(fā)射時(shí)鐘及所述隨機(jī)定位信號(hào)序列發(fā)送定位信號(hào)；
[0028]發(fā)射時(shí)鐘模塊，用于根據(jù)同步模塊的控制，完成發(fā)射時(shí)鐘的同步。
[0029]上述方案中，所述隨機(jī)定位信號(hào)序列包括但不限于隨機(jī)因子；所述隨機(jī)因子包括基站ID和偽衛(wèi)星ID ;所述隨機(jī)定位信號(hào)序列的長度為協(xié)議規(guī)定的序列長度。
[0030]上述方案中，所述同步模塊，具體用于接收基站發(fā)來的同步測量信號(hào)，并返回響應(yīng)；以及接收基站參考時(shí)鐘和偽衛(wèi)星時(shí)鐘差，作為自身的時(shí)鐘修正量；
[0031]相應(yīng)的，所述時(shí)鐘模塊，還用于根據(jù)所述同步模塊的時(shí)鐘修正量，對(duì)偽衛(wèi)星的時(shí)鐘進(jìn)行修正。
[0032]上述方案中，所述定位信號(hào)發(fā)送模塊，具體用于根據(jù)時(shí)鐘，在預(yù)設(shè)的時(shí)間、和預(yù)設(shè)的頻率資源上，發(fā)送定位信號(hào)。
[0033]上述方案中，所述定位信號(hào)發(fā)送模塊，具體用于發(fā)送定位信號(hào)、且除所述定位信號(hào)外不發(fā)送其他下行信號(hào)；
[0034]或者，所述定位信號(hào)發(fā)送模塊，具體用于在與基站之間通過無線鏈路進(jìn)行管理時(shí)，發(fā)送上行信號(hào)和基站通信。
[0035]本發(fā)明還提供了一種終端，所述終端包括:定位信號(hào)接收模塊、定位信號(hào)匹配模塊和定位模塊；其中，
[0036]定位信號(hào)接收模塊，用于接收定位信號(hào)；
[0037]定位信號(hào)匹配模塊，用于根據(jù)發(fā)來的所述偽衛(wèi)星集以及所述定位修正信息生成偽衛(wèi)星的隨機(jī)定位信號(hào)序列；根據(jù)所述偽衛(wèi)星的隨機(jī)定位信號(hào)序列，對(duì)接收到的定位信號(hào)進(jìn)行匹配，得到所述定位信號(hào)的到達(dá)時(shí)間；
[0038]定位模塊，用于根據(jù)偽衛(wèi)星的位置坐標(biāo)、以及所述定位信號(hào)的到達(dá)時(shí)間，計(jì)算得到自身位置坐標(biāo)。
[0039]上述方案中，所述定位信號(hào)匹配模塊，具體用于利用所述偽衛(wèi)星的位置坐標(biāo)、以及所述定位信號(hào)的到達(dá)時(shí)間，建立所述位置坐標(biāo)的計(jì)算方程，利用所述方程計(jì)算得到終端自身的位置坐標(biāo)，以及所述終端與對(duì)應(yīng)的基站之間的時(shí)鐘差。
[0040]上述方案中，所述定位信號(hào)接收模塊，具體用于接收基站以及各個(gè)偽衛(wèi)星空間位置坐標(biāo)，以及需要檢測的偽衛(wèi)星集合；以及接收各個(gè)帶內(nèi)偽衛(wèi)星發(fā)來的定位信號(hào)。
[0041]上述方案中，所述定位信號(hào)匹配模塊，具體用于根據(jù)搜到的基站id和偽衛(wèi)星集合生成各個(gè)偽衛(wèi)星的隨機(jī)定位序列，對(duì)接收到的定位信號(hào)進(jìn)行相關(guān)性匹配處理，測量各個(gè)偽衛(wèi)星定位信號(hào)最早到達(dá)徑的到達(dá)時(shí)間。
[0042]上述方案中，所述定位模塊，具體用于根據(jù)偽衛(wèi)星的空間位置坐標(biāo)和終端到偽衛(wèi)星的距離列出距離方程；求解所述距離方程得到終端的空間位置坐標(biāo)。
[0043]上述方案中，所述定位信號(hào)匹配模塊，還用于與基站通過信令流程進(jìn)行協(xié)商，發(fā)送是否支持偽衛(wèi)星定位標(biāo)志至基站。
[0044]本發(fā)明還提供了一種帶內(nèi)偽衛(wèi)星無線定位方法，所述方法包括:
[0045]基站校正自身管理的偽衛(wèi)星的發(fā)射時(shí)鐘后，發(fā)送標(biāo)識(shí)信息至所述偽衛(wèi)星；
[0046]所述偽衛(wèi)星根據(jù)所述標(biāo)識(shí)信息生成隨機(jī)定位信號(hào)序列，并根據(jù)所述發(fā)射時(shí)鐘及所述隨機(jī)定位信號(hào)序列發(fā)送定位信號(hào)；
[0047]所述基站發(fā)送偽衛(wèi)星集以及定位修正信息給終端；
[0048]所述終端根據(jù)所述基站發(fā)來的所述偽衛(wèi)星集以及所述定位修正信息生成偽衛(wèi)星的隨機(jī)定位信號(hào)序