专利名称：在gps卫星不可见区中使用gps和位置检测器来确定终端位置的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在全球定位系统(GPS)卫星不可见区中使用GPS终端和多个位置检测器(LD)来定位GPS终端的方法和系统；更具体地，本发明涉及一种GPS终端定位方法和系统，其中，允许每个LD发送多个LD导频信号，从而从GPS卫星不可见区中分离出可接收到LD导频信号的LD导频信号接收区，所述多个LD导频信号是通过将预设的偏移量分别施加到在码分多址(CDMA)系统中预先确定的定位伪噪声码而产生的。
背景技术：
随着以万维网为代表的互联网通信服务开始得到关注，互联网通信服务从包括社会、经济和政治视角的所有视角都给人类生活带来了巨大变化。互联网目前被视为日常生活的端口，从而无法想像没有互联网的生活。因此，超级高速公路通信网络大行其道，从而在更好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，近来多个公司已开发出与无线互联网相关的技术。无线互联网服务指的是通过移动通信网络提供互联网内容的服务。无线互联网服务是由个人终端的使用而产生的增强型个性化服务，因此，其是一种可基于用户的移动性向用户提供特定信息的服务。特别地，各种无线互连网服务中的基于位置的服务(LBS)受到了关注。
LBS指的是用于确定诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)和笔记本个人计算机(PC)的各种便携式终端的位置并提供与所确定的位置相关的附加信息的通信服务。由于移动通信技术、互联网技术、便携式终端技术、信息处理技术(诸如地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)和智能传输系统(ITS))、各种内容相关的技术已逐渐整合，所以LBS有望创造爆炸性的需求。
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)，该技术分为基于网络型技术，其中使用基站接收信号；和基于手持机型技术，其中使用GPS信号。近来，已开发出混合型技术，其中将两种类型的技术组合以增强定位精度。
基于网络型技术的优点在于，由于不需要在传统蜂窝电话中增加新的模块，所以无需开发新蜂窝电话的附加成本，而其缺点在于低精度，取决于无线基站的小区(cell)大小或者位置确定方案，其定位误差达到大致500米至几千米。因此，目前采用使用GPS信号的手持机型技术，通过进行无线通信来确定位置。
图1是示意性地示出了使用GPS的GPS终端定位系统100的框图。
使用GPS的终端定位系统100包括GPS卫星群110、移动通信终端120、基站收发站(BTS)130、基站控制器(BSC)140、移动交换中心(MSC)150和位置确定实体(PDE)160。
GPS是通过使用在大约20000公里的高度绕地球运行的24颗GPS卫星110来确定世界上任何部分的位置的卫星导航系统。GPS使用1.5GHz波段的无线电波并具有控制中心(诸如地面上的控制站)，来收集从GPS卫星发送的信息并且用于使与GPS卫星群110进行通信的信号同步。
GPS卫星群110用于检测GPS中的各移动通信终端120的位置。GPS卫星群110设置有24颗卫星，用于通过载波向移动通信终端120连续地发送计算移动通信终端120的位置所需的导航数据，其中21颗卫星用于执行导航处理，而提供3颗卫星作为额外的卫星。
通常，使用三角测量(triangulation)法，通过使用GPS来确定具体位置。为了使用GPS来确定位置，至少需要四颗GPS卫星110，其中三颗卫星执行三角测量而另一颗卫星用作测量定时误差的观测卫星。具体地，因为在GPS中已预先知道了三颗卫星的各自位置，所以应该测量卫星和GPS接收器之间的距离，以执行GPS接收器的定位处理。各个卫星发送无线电波的发送时刻和GPS接收器接收到所发送的无线电波的接收时刻之间的间隔可以用来计算各卫星和GPS接收器之间的距离。可以将如上所述计算出的间隔称为电波传送间隔，将其乘以光速来计算各卫星和GPS接收器之间的距离。
移动通信终端120包括GPS接收器等以从GPS卫星110接收导航数据。BTS 130、BSC 140和MSC 150执行诸如GPS时钟分配和GPS数据发送/接收的其他功能以及传统的呼叫处理功能。
PDE 160从移动通信终端120接收诸如移动终端120的纬度和经度坐标的位置信息，计算移动通信终端120的位置，并将计算出的位置信息发送到提供各种基于位置的服务的基于位置的服务(LBS)平台(未示出)。
这种使用GPS的定位方法的优点在于，人人都可以自由地使用该方法，没有用户数量的限制，可以实时连续地执行定位处理，并且可以进行具有相当高精度的位置确定。
然而，因为位置确定路径是多径的并且可见的卫星可能不足，所以GPS定位方法的缺点在于，存在对位置确定能力的限制，在市中心尤其如此。此外，在例如隧道或建筑内或建筑的地下(没有到达其中的无线电波)的无法看到任何卫星的卫星不可见区中，几乎不可能进行位置确定，并且取决于从GPS接收器显示的卫星群，位置确定可能产生更大误差。此外，作为GPS接收器第一次确定其位置所需的引导时间(lead time)的TTFF(首次固定时间)，有时花费大约几分钟至几十分钟或更久，这可能对基于位置的无线互联网用户造成不便。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种GPS终端定位方法和系统，其中，使各LD能够发送多个LD导频信号(所述LD导频信号是通过将预设的偏移量分别施加到在码分多址(CDMA)系统中预先确定的定位伪噪声码上而产生的)，从而从GPS卫星不可见区中分离出在其可接收到LD导频信号的LD导频信号接收区。
根据本发明的一方面，提供了一种在全球定位系统(GPS)卫星不可见区中定位GPS终端的方法，其使用GPS终端；多个位置检测器(LD)，用于分别施加和发送偏移量；位置确定实体(PDE)，用于控制GPS终端的位置确定；和LD映射服务器，其包括位置信息数据库，所述方法包括以下步骤(a)使接收到定位请求的GPS终端获得基站收发站或转发器的基准导频信号以及在LD处产生的LD导频信号；(b)如果接收到的基准导频信号或LD导频信号的强度不小于预定值，则将与所述基准导频信号或LD导频信号有关的信息发送到PDE；(c)根据发送到PDE的与所述基准导频信号或LD导频信号有关的信息，计算基于码片(chip)的伪噪声码的相位；(d)如果在步骤(c)计算出的伪噪声码的相位是为了位置确定而分配的定位伪噪声码之一的相位，则将所述伪噪声码的相位发送到LD映射服务器；以及(e)使用所述伪噪声码的相位获得与所述GPS终端有关的位置信息。
根据本发明的另一方面，提供了一种全球定位系统(GPS)卫星不可见区中的GPS终端定位系统，其包括多个位置检测器(LD)，用于将预设的偏移量施加到在码分多址(CDMA)系统中预先确定的定位伪噪声码上，以产生并发送LD导频信号；GPS终端，如果接收到定位请求，则GPS终端获取基站收发站和转发器的基准导频信号以及所述LD导频信号，以及如果接收到的基准导频信号或LD导频信号的强度不小于预定值，则GPS终端发送与所述基准导频信号或LD导频信号有关的信息；位置确定实体(PDE)，用于根据从所述GPS终端接收到的与基准导频信号或LD导频信号有关的信息来计算基于码片的伪噪声码的相位，以及如果计算出的伪噪声码的相位是定位伪噪声码之一的相位，则发送计算出的伪噪声码的相位；和LD映射服务器，用于通过使用从PDE接收到的伪噪声码的相位来产生所述GPS终端的位置信息。
根据以下结合附图给出的对优选实施例的描述，本发明的以上和其他目的和特征将变得显而易见，在附图中
图1是示意性地示出了使用全球定位系统(GPS)的传统GPS终端定位系统的框图；图2是示意性地示出了使用短伪噪声码对各个基站彼此进行区分的原理；图3是示意性地示出了根据本发明优选实施例的使用GPS终端和多个位置检测器(LD)的GPS终端定位系统的框图；图4示出了根据本发明优选实施例的为各个LD建立唯一标识符的示例；以及图5是示出了使用GPS终端和多个LD的GPS终端定位处理的流程图。
具体实施例方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。这里，在各个附图中，相同的标号表示相同的部分。此外，要注意的是，如果对已知部分或功能的详细描述会使本发明的技术要点模糊，则将会省略对这些部分或功能的描述。
码分多址(CDMA)移动通信使用沃尔什(Walsh)码、长伪噪声码和短伪噪声码来进行信道分配、语音编码和扩频。Walsh码是用来使移动通信终端能够识别基站在正向信道中发送的各个信道的正交扩频码，而长伪噪声码用来使基站能够识别反向信道中的各个用户。此外，短伪噪声码用来使移动通信终端能够识别各个基站。
图2是一示意图，其中短伪噪声码用来使得能够识别各个基站。
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彼此区分各个基站。因为在CDMA移动通信中每个基站及其相邻基站都使用相同的频率，所以可以使用短伪噪声码的偏移量来区分各基站与其相邻基站。换言之，每个基站都具有基于世界时间坐标(UTC)的码产生定时，该码产生定时在时间上与其相邻基站的码产生定时不同，从而可以将基站彼此区分开。如果两个相邻基站之间的偏移量(即时间位移)太小，则由于多径衰减，无法有效地彼此区分这两个相邻基站。因此，在各基站与其相邻基站之间必须有相当大的偏移量。
如图2所示，在相对于基准时间延迟了10×64个码片的时刻产生第0基站中的短伪噪声码，而在相对于基准时间延迟了18×64个码片的时刻产生第1基站中的短伪噪声码。这种短伪噪声码的产生时刻是指该短伪噪声码的偏移量，可以根据基站的不同的偏移量将它们彼此区分开。
通过正向信道的导频信道连续地广播短伪噪声码，而各终端在其中具有硬件(短伪噪声码产生器)，从而终端可以从基站接收与短伪噪声码相关的信号，并且产生并发送与包括在所接收到的信号中的短伪噪声码相同的短伪噪声码。短伪噪声码的产生周期对应于大约26.67毫秒，并且其产生时钟为1.2288Mcps(百万码片每秒)。
图3是根据本发明优选实施例的使用GPS终端和多个位置检测器的终端定位系统的示意性框图。
如图3所示，根据本发明优选实施例的终端定位系统可以包括GPS终端300、多个位置检测器(LD)302、转发器304、基站收发站(BTS)306、基站控制器(BSC)308、移动交换中心(MSC)310、信令传送点(STP)312、位置确定实体(PDE)314、移动定位中心(MPC)316、LD映射服务器318、位置信息数据库(DB)320和基于位置的服务(LBS)平台322。
根据本发明优选实施例的GPS终端300如果接收到诸如搜索好友的定位请求就会开始通信。在此情况下，GPS终端300从BTS 306或转发器304获取基准导频信号并获取多个LD导频信号，所述LD导频信号为各个LD 302所固有。在此情况下，所述基准导频信号或各个LD导频信号的强度应该不小于预定值，以被GPS终端300获取，其中本发明的优选实施例中的预定值实质上是导频丢弃阈值(T_DROP)。在GPS终端300接收到其强度不小于T_DROP的基准导频信号或各LD导频信号之后，GPS终端300将与所接收到的基准导频信号或所接收到的LD导频信号有关的信息通过BTS 306、BSC 308、MSC 310等发送到PDE 314。
另一方面，根据本发明优选实施例的GPS终端300具有并入了被称为“gpsOne”的GPS定位功能且安装在MSM 3300(即，高通(Qualcomm)制造的CDMA调制解调器芯片)上的芯片，从而GPS终端300可以实现使用来自BTS 306或卫星的GPS信号进行快速精确的位置确定以及使用CDAM自身进行数据通信。
另一方面，优选地，根据本发明优选实施例的GPS终端300从以下设备中选出个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、个人通信服务(PCS)电话、手持式个人计算机(PC)、全球移动系统(GSM)电话、宽带CDMA(W-CDMA)电话、演进一只是数据(EV-DO)电话、演进数据和语音(EV-DV)电话、移动宽带系统(MBS)电话等。MBS电话指的是在争论中或正在讨论的第四代系统中使用的电话。
优选地，根据本发明优选实施例的各LD 302通过将预定的偏移量施加到在CDMA系统中预先确定的定位伪噪声码中来产生LD导频信号，并将其发送。
为了使用用来彼此区分BTS 306的短伪噪声码的偏移量，从而在其中接收不到GPS信号的建筑内确定位置，应该在CDMA系统中预先确定几个特定的伪噪声码。根据本发明优选实施例的各LD 302将64个码片内的特定偏移量添加到在CDMA系统中预先确定的定位伪随机码中，然后将添加的结果作为LD导频信号进行发送。根据本发明的优选实施例，其中接收到了LD导频信号的几个区域可以通过将添加了这种偏移量的LD导频信号进行组合来区分，从而可以确定建筑中的位置。
根据本发明优选实施例的LD 302将为位置确定而预先确定的至少两个伪噪声码选为定位伪噪声码，并将64个码片内的基于码片的偏移量添加到各个定位伪噪声码中。之后，将描述为两个位置伪噪声分配偏移量的情形。
如果两个定位伪噪声码是PN1和PN2，则通过向各个定位伪噪声码添加偏移量而获得的两个LD导频信号可以分别被表示为PN1+偏移量1和PN2+偏移量2，其中PN1和PN2彼此不同。因为每个伪噪声码的最大变化对应于64个码片，所以偏移量1和偏移量2之间的差最多为128个码片。在本发明的优选实施例中，偏移量1和偏移量2之间的差成为用于对几个LD 302进行彼此区分的唯一标识符(ID)，为了唯一地分配偏移量1和偏移量2之间的差，必须确定偏移量1和偏移量2的组合。此外，考虑到由多径产生的衰减现象，偏移量1和偏移量2必须具有大于预设值的裕度。
同时，根据本发明优选实施例的GPS终端300接收基准导频信号和LD导频信号，其中，转发器304已通过BTS 306扩频了基准导频信号，LD导频信号已经由LD 302发送。因为从LD 302发送的LD导频信号仅用于位置确定，所以用比实际用于呼叫通信的基准导频信号弱的强度来发送LD导频信号，以从活动集(active set)中排除LD导频信号。换言之，根据本发明优选实施例的从LD 302发送的LD导频信号的强度不小于T_DROP，但是小于基准导频信号的强度。
图3示出了根据本发明优选实施例的各个LD 302，其与转发器304相连接，从而将要在转发器304中扩频的基准导频信号和从各LD 302发送来的LD导频信号同时发送到GPS终端300。然而，也可以使根据本发明优选实施例的LD 302执行扩频功能，从而它可以安装在远离转发器304的建筑等之内。
如果BTS 306或GPS终端300接收到的信号非常弱，则根据本发明优选实施例的转发器304提取该弱信号，用低噪声放大器放大所提取的弱信号，并通过再放大天线再次发射经放大的信号，从而支持发送/接收弱信号。如上所述，可以将根据本发明优选实施例的LD 302构造为并入了这种转发器304的功能的复合结构。
根据本发明优选实施例的BTS 306是一种通过基带信号处理、固定移动置换(fixed mobile substitution)、无线信号发送/接收等而与GPS终端300进行直接通信的网络端点设备。根据本发明优选实施例的BTS306将基准导频信号以及为位置确定而建立的伪噪声码分别发送到转发器304和LD 302，并将与从GPS终端300接收到的基准导频信号或LD导频信号有关的信息发送到BSC 308。
根据本发明优选实施例的BSC 308控制BTS 306并执行以下相关功能为GPS终端300分配/释放RF(射频)信道；控制GPS终端300和BTS 306之间的发送功率；单元间的软/硬切换(handoff)决策；码转换/声音编码；GPS时钟分配；对BTS 306的操作/维护等。根据本发明优选实施例的BSC 308将与从BTS 306接收到的基准导频信号或LD导频信号有关的信息发送到MSC 310。
根据本发明优选实施例的用于GPS终端300的定位系统支持同步和异步模式。同步模式下的BTS 306和BSC 308分别对应于异步模式下的无线收发器子系统(RTS)和无线网络控制器(RNC)。根据本发明优选实施例的无线接入网络(RAN)不限于此，而是可包括不同于CDMA网络的全球移动通信系统(GSM)网络，以及以后将会实现的第四代移动通信系统的接入网络。
根据本发明优选实施例的MSC 310执行能够使移动通信网络有效工作的管理功能以及对GPS终端300的呼叫请求的交换功能。换言之，MSC310执行GPS终端300的基本和辅助业务处理、用户的来电和去电处理、位置登记处理、切换处理、与其他网络进行链接的功能等。IS-95A/B/C系统的MSC 310包括多个子系统，即接入交换子系统(ASS)，用于执行分布式呼叫处理；互连网络子系统(INS)，用于执行集中式呼叫处理；中心控制子系统(CCS)，用于处理集中式操作和维护功能；位置登记子系统(LRS)，用于存储和管理关于移动用户的信息；等等。第三和第四代移动通信系统的MSC 310可包括异步传输模式(ATM)交换系统(未示出)，由于基于单元(cell)的包传输，ATM交换系统可以提高传输速率和平均线路占用率。根据本发明优选实施例的MSC 310接收经由BTS 306和BSC 308发送的与基准导频信号或LD导频信号有关的信息，并将其发送到PDE 314。
STP 312是用于根据ITU-T(国际电信联盟-电信标准化部)的公共信道信令系统(CCSS)来对信令消息进行中继和交换的信号中继站。通过使用STP 312而构建的信令网络在异步模式下工作，其中，呼叫线路与信令链路不对应。此外，可以通过具有呼叫线路的STP 312来发送各个信令，从而提高了经济效率和可靠性。此外，当无法转换或中继信令消息时，STP 132可以用来将信令消息通知给另一MSC 310。
根据本发明优选实施例的PDE 314根据与经由BTS 306、BSC 308和MSC 310发送的基准导频信号或LD导频信号有关的信息，来计算基于码片的伪噪声码的相位。在此情况下，使用由临时标准(IS)-801-1协议定义的参数，来执行将与从GPS终端300接收的基准导频信号或LD导频信号有关的信息上传到PDE 314的过程。因为根据本发明优选实施例的GPS终端300安装有其中包括GPS定位功能的芯片，所以在IS-801-1协议下不仅不需要修改GPS终端300的软件，而且不需要修改CDMA系统中的呼叫流程，从而使系统的应用处理变得简单。
当使用这种IS-801-1技术标准来执行定位处理时，根据本发明优选实施例的GPS终端300在与PDE 314相关的呼叫流程期间使用在IS-801-1标准中定义的多个消息之中的“provide_pilot_phase_measurement(提供导频相位测量)”消息，来将与基准导频信号或LD导频信号有关的信息发送到PDE 314。包括在“provide_pilot_phase_measurement”消息中的与基准导频信号有关的信息可以包括基准导频信号的伪噪声码的相位、基准导频信号的强度、相位的测量误差等，而与LD导频信号有关的信息可以包括LD导频信号的伪噪声码的相位、LD导频信号的强度、测量误差等。
根据本发明优选实施例的从GPS终端300发送来的基准导频信号的伪噪声码的相位以及LD导频信号的伪噪声码的相位是基于1/16个码片进行测量和发送的。因此，PDE 314将基准导频信号的伪噪声码的相位和LD导频信号的伪噪声码的相位除以16，来计算基于码片的伪噪声码的相位。
根据本发明优选实施例的PDE 314确定基于码片计算的伪噪声码的相位是否是定位伪噪声码的相位，如果是，则PDE 314将计算出的伪噪声码相位发送到LD映射服务器318。
根据本发明优选实施例的MPC 316链接到PDE 314，从而MPC 316可以执行路由功能，该路由功能用于将在PDE 314和LD映射服务器318中计算出的GPS终端300的位置信息等发送到提供多个基于位置的服务的多个LBS平台322。LBS平台322指的是一种用于向各种通信终端提供基于位置的服务的应用服务器。
根据本发明优选实施例的LD映射服务器318使用从PDE 314接收的伪噪声码的相位，来产生与GPS终端300有关的位置信息。根据本发明优选实施例的LD映射服务器318包括位置信息数据库320，其中位置信息数据库320将添加到在各LD 302中产生的多个LD导频信号的偏移量的差存储为数据库，其中每个偏移量的差与其位置信息相对应，该位置信息包括其对应建筑的地址、名称、楼层或其代表性店铺。
根据本发明优选实施例的LD映射服务器318使用从PDE 314接收的伪噪声码的相位，从位置信息数据库320中搜索与其相位差相对应的LD302的唯一ID(标识符)，并用与对应建筑、地铁等相关的建筑内信息来处理该唯一ID，将经处理的信息发送到PDE 314。
图4示出了根据本发明优选实施例的建立各LD 302的唯一标识符的示例。
如图4所述，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个码片是在LD 302中施加的偏移量。LD1的唯一ID具有10个码片的相位差，即20个码片-10个码片，而LD2的唯一ID具有20个码片的相位差，即30个码片-10个码片。根据本发明的优选实施例，为各个位置检测器302唯一地建立这种标识符，从而每个建筑、地铁站等都会设置有根据本发明优选实施例的对应位置检测器302，因此，可以在卫星不可见区中搜索位置。
图5是示出了根据本发明优选实施例的使用GPS终端和多个位置检测器的GPS终端定位处理的流程图。
首先，如果接收到诸如好友搜索服务的定位请求，则GPS终端300能够开始与基于位置的系统(LBS)的通信。在步骤S500，GPS终端300获得BTS 306或转发器304的基准导频信号以及从LD 302产生的LD导频信号。
在步骤S502，确定在GPS终端300中获得的基准导频信号或各LD导频信号是否小于T_DROP。在步骤S504，通过使用IS-801-1消息中的“Provide_Pilot_Phase_Measurement”消息，将与不小于T_DROP的基准导频信号或LD导频信号有关的信息发送到PDE 314。所发送的与各个导频信号有关的信息包括所接收的导频信号的伪噪声码的相位、所接收的导频信号的强度、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在0个码片到32767.9357个码片(大约32768个码片)的范围内。因为各个CDMA BTS使用彼此隔开了64个码片的伪噪声码的相位，所以伪噪声码总计在1到512的范围内。因为GPS终端300基于1/16个码片来测量和发送各个导频信号的伪噪声码的相位，所以用0到524288(32768×16)范围内的值来发送导频信号的伪噪声码的相位。因此，为了使用所发送的伪随机码的相位来计算基于码片的伪噪声码的相位，必须将发送的伪噪声码的相位除以16，并且为了获得其对应的伪噪声码，必须将已经除以16的伪噪声码的相位再除以64。
在步骤S506，PDE 314根据使用“Provide_Pilot_Phase_Measurement”消息而接收的与基准导频信号或LD导频信号有关的信息，来计算基于码片的伪噪声码的相位。如上所述，通过将所接收的伪噪声码的相位除以16可以获得基于码片的伪噪声码的相位。
在步骤S508，PDE 314确定是否存在这样的为位置确定而分配的定位伪噪声码的相位，其与各所计算出的基于码片的伪噪声码的相位相同。如果存在相同的定位伪噪声码的相位，则在步骤S510，PDE 314将该定位伪噪声码的相位发送到具有位置信息数据库320的LD映射服务器318。
在步骤S512，LD映射服务器318使用从PDE 314接收到的伪噪声码的相位，从位置信息数据库320中搜索与这种伪噪声码的相位之间的差相对应的LD 302的唯一ID，并用与对应的建筑、地铁等相关的建筑内信息来处理该唯一ID，将经处理的信息发送到PDE 314。位置信息数据库320存储有添加到由LD 302产生的多个LD导频信号的各个偏移量差，其中所述各个偏移量差对应于包括对应的建筑地址、名称、楼层号或代表性店铺的位置信息，从而可以在卫星不可见区中搜索位置。
如上所述，因为根据本发明优选实施例的GPS终端300包括并入了称为“gpsOne”的GPS定位功能的芯片，所以根据本发明优选实施例的GPS终端300可以用来以使用GPS卫星(未示出)的辅助全球定位系统(A-GPS)算法或者传统全球定位系统(C-GPS)算法来进行位置确定。因此，根据本发明的另一实施例，GPS终端300基于接收的GPS卫星信息用A-GPS算法或C-GPS算法来进行位置确定，如果无法执行上述位置确定，则GPS终端300可以通过如图5所示的S500至S512的过程来进行位置确定。在根据这种实施例的系统中，还包括另一GPS卫星(未示出)，用于向GPS终端300发送使用A-GPS算法或C-GPS算法计算GPS终端300的位置所需的导航数据。
根据如上所述的本发明，即使在接收不到GPS信号或者GPS信号太弱从而难以确定用户的精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，而无需诸如GPS系统的额外系统。此外，本发明的优点是通过在内部空间的期望位置处安装另外的LD，能够有效地实现诸如楼层差别的不重要位置确定以及通过其的基于位置的服务。
同时，如果从本发明的LD发送的信号是强度不小于T_DROP的电场信号，则GPS终端可以检测到该信号以进行位置确定，从而允许缩小位置检测器模块的尺寸。
虽然本发明是参照优选实施例显示和描述的，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种改变和变型。
权利要求
1.一种使用以下设备在全球定位系统(GPS)卫星不可见区中定位GPS终端的方法GPS终端；多个位置检测器(LD)，用于分别施加和发送偏移量；位置确定实体(PDE)，用于控制GPS终端的位置确定；和LD映射服务器，其包括位置信息数据库，所述方法包括以下步骤(a)使接收到定位请求的GPS终端获得基站收发站或转发器的基准导频信号以及在LD处产生的LD导频信号；(b)如果接收到的基准导频信号或LD导频信号的强度不小于预定值，则将与所述基准导频信号或LD导频信号有关的信息发送到PDE；(c)根据发送到PDE的与所述基准导频信号或LD导频信号有关的信息，计算基于码片的伪噪声码的相位；(d)如果在步骤(c)计算出的伪噪声码的相位是为位置确定而分配的定位伪噪声码之一的相位，则将所述伪噪声码的相位发送到LD映射服务器；以及(e)使用所述伪噪声码的相位获得与所述GPS终端有关的位置信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述定位伪噪声码是在码分多址(CDMA)系统中预先确定的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，预先确定至少两个定位伪噪声码。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，通过将偏移量施加到所述定位伪噪声码上而产生LD导频信号。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，每个偏移量都不大于64个码片。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，如果预先确定了两个定位伪噪声码，则要添加到LD导频信号中的各偏移量之间的差不大于128个码片。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，要添加到由各个LD产生的LD导频信号中的各偏移量之间的差对应于用于将所述各LD与其他LD相区分的唯一标识符。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，以比基准导频信号的强度低的强度发送LD导频信号。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(b)，GPS终端使用由临时标准(IS)-801-1标准定义的“Provide_Pilot_Phase_Measurement”消息，将与基准导频信号或LD导频信号有关的信息发送到PDE。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(b)，所述预定值为T_DROP。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(b)，从GPS终端发送的与基准导频信号有关的信息是基准导频信号的伪噪声码的相位、基准导频信号的强度以及伪噪声码的相位的测量误差中的至少一个。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，从GPS终端发送的与LD导频信号有关的信息是各LD导频信号的伪噪声码的相位、各LD导频信号的强度以及伪噪声码的相位的测量误差中的至少一个。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，基于1/16个码片来测量和发送所述相位。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述位置信息数据库中，要添加到由各LD产生的LD导频信号中的各偏移量之间的差对应于位置信息，该位置信息包括对应建筑的地址、名称、楼层或代表性店铺。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述GPS终端包括个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、个人通信服务(PCS)电话、手持式个人计算机(PC)、全球移动系统(GSM)电话、宽带CDMA(W-CDMA)电话、演进-只有数据(EV-DO)电话、演进数据和语音(EV-DV)电话以及移动宽带系统(MBS)电话。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，PDE通过使用从GPS终端接收的GPS卫星信息用A-GPS算法进行位置确定，如果无法进行该位置确定，则执行步骤(a)至(e)。
17.一种在全球定位系统(GPS)卫星不可见区中定位GPS终端的系统，其包括多个位置检测器(LD)，用于将预设偏移量施加到在码分多址(CDMA)系统中预先确定的定位伪噪声码上，以产生并发送LD导频信号；GPS终端，如果接收到定位请求，则该GPS终端获取基站收发站或转发器的基准导频信号并获取所述LD导频信号，以及如果接收到的基准导频信号或LD导频信号的强度不小于预定值，则GPS终端发送与所述基准导频信号或LD导频信号有关的信息；位置确定实体(PDE)，用于根据从所述GPS终端接收到的与基准导频信号或LD导频信号有关的信息来计算基于码片的伪噪声码的相位，以及如果计算出的伪噪声码的相位是定位伪噪声码之一的相位，则发送计算出的伪噪声码的相位；和LD映射服务器，用于通过使用从PDE接收到的伪噪声码的相位来产生所述GPS终端的位置信息。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，预先确定至少两个定位伪噪声码。
19.根据权利要求17所述的系统，其中，每个偏移量都不大于64个码片。
20.根据权利要求17所述的系统，其中，如果预先确定了两个定位伪噪声码，则要添加到LD导频信号中的各偏移量之间的差不大于128个码片。
21.根据权利要求17所述的系统，其中，要添加到由各个LD产生的LD导频信号中的各偏移量之间的差对应于用于将所述各LD与其他LD相区分的唯一标识符。
22.根据权利要求17所述的系统，其中，以比基准导频信号的强度低的强度发送LD导频信号。
23.根据权利要求17所述的系统，其中，GPS终端使用由临时标准(IS)-801-1标准定义的“Provide_Pilot_Phase_Measurement”消息，将与基准导频信号或LD导频信号有关的信息发送到PDE。
24.根据权利要求17所述的系统，其中，所述预定值为T_DROP。
25.根据权利要求17所述的系统，其中，从GPS终端发送的与基准导频信号有关的信息是基准导频信号的伪噪声码的相位、基准导频信号的强度以及伪噪声码的相位的测量误差中的至少一个。
26.根据权利要求17所述的系统，其中，从GPS终端发送的与LD导频信号的信息是各LD导频信号的伪噪声码的相位、各LD导频信号的强度以及伪噪声码的相位的测量误差中的至少一个。
27.根据权利要求25或26所述的系统，其中，基于1/16个码片来测量和发送所述相位。
28.根据权利要求17所述的系统，其中，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，要添加到由各LD产生的LD导频信号中的各偏移量之间的差对应于位置信息，该位置信息包括对应建筑的地址、名称、楼层或代表性店铺。
29.根据权利要求17所述的系统，其中，所述GPS终端包括个人数字助(PDA)、蜂窝电话、个人通信服务(PCS)电话、手持式个人计算机(PC)、全球移动系统(GSM)电话、宽带CDMA(W-CDMA)电话、演进-只有数据(EV-DO)电话、演进数据和语音(EV-DV)电话以及移动宽带系统(MBS)电话。
30.根据权利要求17所述的系统，还包括GPS卫星，用于向GPS终端发送使用A-GPS算法或C-GPS算法来计算GPS终端的位置所需的导航数据。
全文摘要
一种通过使用映射服务器，包括移动终端、位置检测器、PDE和数据库而在GPS卫星不可见区中寻找GPS终端的位置的方法，所述方法包括以下步骤(a)获得基站或转发器的基准导频信号以及来自位置检测器的LD导频信号；(b)如果确定出所述基准导频信号或LD导频信号的强度大于预定值，则将与所述基准导频信号或LD导频信号有关的信息发送到PDE；(c)根据PSMM计算每码片的伪噪声码的相位值；(d)如果在步骤(c)计算出的伪噪声码的相位值被确定为是用于位置检测的伪噪声码的相位值，则将所述伪噪声码的相位值发送到LD映射服务器；以及(e)使用在步骤(d)发送的伪噪声码的相位值来获得所述GPS终端的位置信息。
文档编号G01S19/48GK1906498SQ200480040656
公开日2007年1月31日 申请日期2004年6月3日 优先权日2004年1月20日
发明者韩圭永, 任钟太, 莘星浩, 李载文, 全相春, 赵成敏 申请人:Sk电信有限公社