辅助在全球定位卫星系统中提供首次定位的装置、相关联的装置和方法

专利名称：辅助在全球定位卫星系统中提供首次定位的装置、相关联的装置和方法
技术领域：
本发明涉及用于使用所谓的全球导航卫星系统(或称全球定位卫星系统)或地区 导航卫星系统来辅助提供便携式电子设备的首次定位(例如，首次地理位置定位)的装置 的领域，其中该全球导航卫星系统例如是GPS、GLONASS、Galileo，该地区导航卫星系统例如 是IRNSS、QZSS、Beidou。
可以认为术语“全球”定位卫星系统表示这样的系统其提供位于行星/地球上的 位置，并且并不必须限制为提供行星/地球上任何地点处的位置的系统，即，由此涵盖了可 以提供位于特定区域内而非这些区域之外的位置的地区定位卫星系统。
在有些实施方式中，这种装置可以具有GNSS接收机(例如，GPS接收机)，而在其 他实施方式中，这种装置可以具有便携式通信设备(诸如，便携式蜂窝通信设备)或提供在 便携式通信设备中，该便携式通信设备可以包括GNSS接收机。可以将这种装置作为用于这 些设备或其他设备的模块来提供。
设备可以手持使用也可以不手持使用(尽管设备在使用时可以置于支架中)。在 有些情况下，这种装置可以并入提供附加功能的手持便携式设备中，这些附加功能诸如是 导航系统(包括个人导航设备(PND))提供的导航功能，和/或诸如所谓的个人数字助理 (PDA)所提供的那些功能之类的功能。模块本身也可以提供附加的通信功能。
例如，这种便携式电子设备/装置可以提供一个或多个音频/文字/视频通信功 能(例如，电信、视频通信和/或文字传输(短消息服务(SMS)/多媒体消息服务(MMS)/电 子邮件)功能)、交互式/非交互式查看功能(例如，web浏览、TV/节目查看功能)、音乐录 制/播放功能(例如，MP3或其他格式和/或(FM/AM)无线电广播录制/播放)、数据的下 载/发送功能、图像捕获功能(例如，使用(例如，内置)数码相机)和游戏功能。这种设 备/装置具有通信能力，诸如由IEEE 802族(例如，WiFi、WiMax等)和/或移动蜂窝通信 (GSM、UMTS等)提供的那些能力。
背景技术：
使用卫星系统来提供全球定位/导航的设备/装置需要具有从多个卫星接收多个 通信信号并对其进行解码的能力。为了方便，将上述讨论和示例着眼于GSP和相关联的便 携电子设备(例如，GPS接收机、便携式通信设备，包括移动电话等)，但是应当理解，本发明 并不限于任何特定的GNSS或便携式电子设备。
在发起定位请求期间，设备/接收机应当能够从接收自卫星的GPS信号所提供的 数据中识别至少四个可见卫星。根据从一个或多个卫星提供的数据，可以确定其他可见的 卫星(即，使用接收的星历数据，其可能下载超过12分钟)。
如所知，在建立地理位置时，这种设备/接收机依赖于星历数据和星历表数据。应 当理解，星历数据为GPS星座中的所有卫星提供航线轨道参数。这一数据并不特别准确，但 是其通常在若干月份中都保持有效。相反，星历表数据提供了更精确的轨道参数，精确定位(例如，3D地理位置定位)需要该更精确的轨道参数和针对每个卫星的时钟校正。每个卫 星广播其星历表数据，广泛而言，其生命期约为4个小时。
如上所述，每个识别的卫星能够提供针对该特定卫星的精确星历表数据。该星历 表数据与关于来自该卫星的信号传输时间的数据结合起来使用，以辅助提供设备/接收机 的地理位置，或者辅助提供所谓的定位。
在不具有与设备/接收机有关的特定卫星位置的先验知识(例如，关于设备/接 收机应当看到的那些卫星的知识)的情况下，为了探知哪些特定卫星可用于提供首次定 位，该设备/接收机需要针对接收的信号执行繁重的获取过程。
在具有对从特定位置可见的特定卫星的先验知识的情况下(例如，对于地球表面 上的设备/接收机的上空可见)，允许该设备/接收机快速识别那些特定卫星，以及提供或 者换言之确定该设备/接收机的精确地理方位。
为了确定哪些特定卫星可见，该设备/接收机具有一些关于卫星轨道数据(例如， 星历和/或星历表)、卫星系统时间的估计和接收机位置的近似估计的知识。
在此说明书中针对之前公开的文献或任何背景的列举或讨论不应用作对该文献 或背景是现有技术的一部分或者公知常识的承认。本发明的一个或多个方面/实施方式可 以解决背景问题中的一个或多个，或者也可以不解决背景问题中的一个或多个。发明内容
在第一方面中，提供了一种辅助在全球定位卫星系统中提供首次定位的方法，该 方法包括存储针对由便携式电子设备观测的网络连接点的连接点关联数据，以随后用于 辅助提供首次定位，该连接点关联数据通过将观测的网络连接点的连接点标识符与一个或 多个其他网络连接点的连接点标识符关联在一起来提供设备在观测的网络连接点处的位 置的近似，以允许将用于确定在一个或多个其他网络连接点处位置的位置数据用于该设备 在观测的网络连接点处的位置的近似。
该设备位置的近似可以是设备位置的初始近似。
该方法可以包括将观测的网络连接点标识符与位于观测的网络连接点附近的一 个或多个其他网络连接点的网络连接点标识符关联在一起。
连接点关联数据可以包括(例如，附加地包括)从邻居列表数据提供的数据。邻 居列表数据可以从特定连接点观测。邻居列表数据可以包括与相邻连接点有关的数据(例 如，相邻连接点标识符)。
该方法可以包括将观测的网络连接点标识符与一个或多个其他网络连接点的网 络连接点标识符关联在一起，其中该一个或多个其他网络连接点的对应通信区在观测的网 络连接点的通信区附近(例如，相邻、交叠等通信区)。
该方法可以进一步包括使用一个或多个其他网络连接点的连接点方位数据和观 测的网络连接点与一个或多个其他网络连接点的连接点关联数据，该连接点方位数据包括 网络连接点标识符和位置数据，该位置数据与其他网络连接点相关联，以便允许将用于确 定在一个或多个其他网络连接点处位置的位置数据用于该设备在观测的网络连接点处的 位置的(初始)近似。
该方法可以进一步包括使用其他网络连接点的位置数据和时间数据来辅助使用全球定位卫星系统提供针对便携式电子设备的首次定位。时间数据可以是GPS时间数据， 或者可以是设备时间数据，网络时间数据等。位置数据可以与星历数据和时间数据一起使 用，以近似该设备在天空中可见的卫星(以及可能地，其多普勒频率偏移)。
该方法可以进一步包括存储由便携式电子设备提供的连接点方位数据，以在后 续辅助提供首次定位时使用。
连接点方位数据可以存储在以下之一上便携式电子设备；用于与便携式电子设 备通信的服务器；用于与网络连接点通信从而与便携式电子设备通信的服务器；用于网络 连接点的网络设备，用于与便携式电子设备通信。
连接点关联数据可以存储在以下之一上便携式电子设备；用于与便携式电子设 备通信的服务器；用于与网络连接点通信从而与便携式电子设备通信的服务器；用于网络 连接点的网络设备，用于与便携式电子设备通信。
连接点关联数据可以存储在除观测相关网络连接点的设备以外的设备上。例如， 设备可以观测相关网络连接点，以及连接点关联数据可以存储在可与该设备通信的远程服 务器上。连接点关联数据可由该设备使用以供服务器进行后续使用。连接点关联数据可以 由多个设备提供，每一个与远程服务器通信。连接点关联数据可供与远程服务器通信的一 个、一些或所有设备使用。
连接点关联数据可以存储在观测相关网络连接点的设备上。这一数据稍后可以向 一个或多个中心源/服务器传输，和/或保持在该设备内以供后续使用。
用于确定在一个或多个其他网络连接点处的位置的位置数据可以是用以定义在 其他网络连接点处的方位的数据。例如，位置数据可以是与设备在其他网络连接点处的地 理方位有关的数据，诸如，经度、纬度等(例如，高度)、与导航帧有关的数据等。
用于确定在一个或多个其他网络连接点处位置的位置数据可以是与一个或多个 GNSS系统有关的数据(例如，针对在一个或多个其他网络连接点处观测的特定卫星的GPS 数据)。
连接点关联数据可以进一步包括用于每个相关联网络连接点的信号变量数据。信 号变量数据可以用于辅助网络连接点标识符的关联。信号变量数据可以是以下之一接收 的信号强度；飞行时间，诸如定时提前或往返时间。
便携式电子设备可以是用于导航系统的模块；用于追踪系统的模块；用于移动 电话的模块；导航系统；追踪系统；移动电话。
网络连接点可以是以下至少一个蜂窝基站接入点；无线网络连接。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于辅助在全球定位卫星系统中提供首次定 位的装置，该装置包括通信器，配置用于接收用于由便携式电子设备观测的网络连接点的 网络连接点标识符；以及关联器，配置用于提供连接点关联数据，该连接点关联数据通过将 观测的网络连接点的连接点标识符与一个或多个其他网络连接点的连接点标识符关联在 一起来提供设备在观测的网络连接点处的位置的近似，以允许将用于确定在一个或多个其 他网络连接点处位置的位置数据用于该设备在观测的网络连接点处的位置的近似。
关联器可以配置用于将位于彼此附近的网络连接点的网络连接点标识符相关联。 例如，关联器可以配置用于关联其对应的通信区是相邻的、交叠的等的连接点。
该装置可以进一步包括近似器。该近似器可以配置用于使用一个或多个其他网络连接点的连接点方位数据和与观测的网络连接点和一个或多个其他网络连接点有关的连 接点关联数据，该连接点方位数据包括网络连接点标识符和位置数据，该位置数据用于确 定在一个或多个其他网络连接点处的位置。近似器可以配置用于提供用以设备在观测的网 络连接点处位置的近似的位置数据。
关联器可以进一步配置用于通过将来自通信器的、用于网络连接点的接收网络连 接点标识符与来自定位接收机的位置数据关联起来而提供连接点方位数据。
该装置可以进一步包括定位接收机，其可以配置用于从全球定位卫星系统等接收 定位信号。
通信器可以进一步配置用于接收用于由便携式通信设备观测的用于网络连接点 的网络连接点信号变量数据。关联器可以进一步配置用于使用信号变量数据来辅助将网络 连接点的网络连接点标识符与一个或多个其他网络连接点的网络连接点标识符相关联。
接收的网络信号变量数据可以是以下之一接收的信号强度；飞行时间，诸如定 时提前或往返时间。
该装置可以包括便携式电子设备；用于与便携式电子设备通信的服务器；用于 与网络连接点通信从而与便携式电子设备通信的服务器；用于网络连接点的网络设备，用 于与便携式电子设备通信。
便携式电子设备是以下之一用于导航系统的模块；用于追踪系统的模块；用于 移动电话的模块；导航系统；追踪系统；移动电话。
根据第三方面，提供了一种可访问数据库，其存储在机器可读介质上，包括根据第 一方面中任一进行编辑的连接点关联数据。
数据库由以下之一可访问便携式电子设备和通过网络的便携式电子设备。
根据第四方面，提供了一种计算机程序，其存储在机器可读介质上，该计算机程序 包括以下之一用于实现第一方面中任一的计算机代码，和用于提供第三方面中任一的数 据库的计算机代码。
根据第五方面，提供了一种系统，包括服务器、多个网络连接点和一个或多个便携 式通信设备，其包括第二方面中任一的装置，并配置用于实现第一方面中的任一。
根据第六方面，提供了一种用于辅助在全球定位卫星系统中提供首次定位的设备 的装置，该用于设备的装置包括用于通信的装置，配置用于接收用于识别由用于便携式通 信的装置观测的用于连接到网络的装置的装置；以及用于关联的装置，配置用于提供连接 点关联数据，该连接点关联数据通过将用于识别用于连接到观测的用于连接到网络的装置 的网络的装置的装置与用于连接到网络的一个或多个其他装置关联在一起来提供用于通 信的装置在观测的用于连接到网络的装置处的位置的近似，以允许将用于确定在用于连接 到网络的一个或多个其他装置处位置的位置数据用于对用于通信的装置在观测的用于连 接到网络的装置处的位置的近似。
本发明包括一个或多个对应的方面、单独或处于各种组合中的特征的实施方式， 而论是否在该组合中或单独地专门记载(包括，在权利要求要求保护)。用于执行一个或多 个所讨论功能的对应装置也落入本公开。
以上发明内容仅用于示例而非限制。


现在，仅通过示例方式参考附图来进行描述，其中
图1示出了电子设备；
图2示出了电子设备、网络连接点(为了理解背景)和相关联的通信区(或小区) 的图示；
图3示出了包括多个网络连接点/小区的实施方式；
图4示出了与图3的实施方式类似的实施方式，其包括服务器；
图5示出了包括多个网络连接点/小区的另一实施方式；以及
图6示出了用于辅助在全球定位卫星系统中提供首次定位的方法流程图。
具体实施方式
图Ia示出了便携式电子设备100，包括定位接收机110，配置用于从全球导航卫星 系统(或全球定位卫星系统)接收卫星定位信号，以便提供电子设备100的地理位置。
本领域技术人员将会理解，按照普通用法使用的术语全球‘导航’卫星系统用来表 示提供定位和提供导航的系统。由此，这一术语不应狭隘地理解为仅提供导航。
设备100进一步包括通信器120，其在本实施方式中由能够观测网络连接点的接 收机提供，其中观测诸如是观测移动蜂窝网络连接点(例如，UMTS、GSM等基站)；观测无 线网络连接点(例如，WLAN接入点、WiMAX、蓝牙或其他无线接入点)；以及观测通信发射器 (例如，DVB、DAB发射机等)。
设备100进一步包括按照公知方式进行配置的处理器140和存储器145，用于提供 对接收机110和通信器120的控制和处理。
存储器145和处理器140进一步配置用于从接收机110接收位置数据(即，用于 确定设备100的位置的数据)/向其提供位置数据/存储该位置数据，这种数据包括星历数 据、星历表数据、经度/纬度/高度、时间数据、导航帧数据等。存储器145/处理器140配 置用于处理接收自接收机110的卫星定位信号，以便提供设备100的近似位置。
该设备进一步包括关联器150，配置用于将通信器120接收的数据相关联，以及在 有些情况下，将通信器120和接收机110接收的数据相关联，将对其进行进一步描述。
图Ib示出了设备105的另一实施方式，其中设备105进一步包括用户接口 130。 该用户接口 130配置用于提供与通信器120和接收机110的用户输入/输出(例如，包括 音频输入/输出、视觉显示、按键输入等)。设备105包括按照公知方式进行配置的处理器 140和存储器150，以便提供对接收机110、通信器120和用户接口 130的控制和处理。
图Ic的设备示出了与图Ib的设备类似的设备的另一实施方式，其中通信器125 被配置作为收发机。通信器125配置用于观测网络连接点，以及还提供去往/来自该网络 连接点的通信，诸如去往和来自移动蜂窝网络连接点(例如，UMTS、GSM等基站)；去往和 来自无线网络连接点(例如，WLAN接入点、WiMAX、蓝牙或其他无线接入点)；和来自通信发 射机(例如，DVB, DAB发射机等)。
应当理解，图Ia中设备100的布置可以例如提供有GPS接收机设备，诸如包括导 航系统(例如，车辆导航系统、追踪导航系统等)的设备等。图Ib中设备105的布置可以 包括便携式导航设备，诸如手持式导航设备等。图Ic的设备170可以提供(除其他功能以外)蜂窝通信，诸如作为包含移动电话的设备等。
应当理解，在上述布置中，尽管处理器140、关联器150、存储器145、接收机110、通 信器120、125被描述为分立的，但是在其他实施方式中，并不必须是这种情况。例如，关联 器150和处理器140可以由单个装置来提供。类似地，接收机110可以包括通信器120、125 等。在一些实施方式中，多个部件(例如，关联器150、处理器140和存储器14 可以包括 在单个装置上，诸如，现场可编程门阵列、专用集成电路等。本领域技术人员容易理解这些 其他布置。
为了理解背景，图2示出了网络连接点210(在此示例性描述的布置中，连接点是 蜂窝基站)及其关联通信区220(或称小区，在此是无线的)的图示。此处，小区220示出 为近似圆形，其中连接点210大致提供在小区220的中心处(例如，由全向天线等提供)。 可以提供其他小区配置，诸如由定向天线提供的那些小区(即，小区220不是近似圆形和/ 或连接点210未提供在小区220中心处)。
图2进一步示出了定位在网络连接点210的通信小区220内的设备107(其可以 是根据本发明的设备，也可以不是)。在此布置中，当设备107位于小区的特定通信区/小 区220中时，设备107的通信器120配置用于观察网络连接点210并与之通信。这种布置 能够以公知方式提供设备107与其他网络(未示出)之间的移动蜂窝通信。
网络连接点210具有标识符(例如，唯一的标识符)。该标识符对于通信器120是 可见的；至少在设备107位于通信区220中时是可见的。在此示例性布置中，用于网络连接 点210的标识符由特定小区ID提供。
在使用中，设备107能够与特定网络连接点210通信，以便确定其特定标识符。一 旦被确定，该标识符可以用于与网络连接点210及更高层部件通信。
当启用了设备107的接收机110时，设备107能够通过获取并解算卫星导航信号 (例如，GPS信号)来提供设备107的地理位置。应当理解，当要求处理器140解算设备107 的方位时，在不具有其当前近似方位以及潜在的GPS时间的先验知识的情况下(例如，在不 具有潜在可见卫星的知识的情况下，该知识可能包括该卫星的方位)，可能需要完整的天空 搜索。这可能引起获取卫星时的不起帮助作用的延迟。换言之，首次定位时间相对较长。
为了辅助缩短在该小区220中的后续首次定位时间，关联器150配置用于将设备 107的位置数据(即，用于确定设备107的地理位置的数据，例如，测地学数据、导航帧数据 等)与小区220的特定标识符相关联。位置数据与连接点标识符的这种关联提供了连接点 方位数据。
就伪码方面，连接点方位数据可以包括这样的数据，诸如
小区ID 1 与位置；35. 786547° N, 110. 987456° W 相关联。
S卩，例如，在该小区的后续首次定位期间，设备107可以观测小区ID并使用之前关 联的连接点方位数据，以提供设备107的位置数据的近似。位置数据的近似随后可以用作 获取首次定位的适当起始点。
例如，位置数据可以包括该小区220中的地点的地理方位数据(例如，如上所述的 经度/纬度)。这种地理位置数据可以与星历数据(例如，存储在设备107的存储器145 上)和时间数据(例如，GPS时间数据)一起使用，以近似该时间在天空中应当可见的特定 卫星的方位/移动。在这种布置中，可以缩短设备107获取卫星的时间(并且作为其结果缩短首次定位时间)，因为设备107可以能够评估哪个特定卫星(即，将哪个PRN用于解码) 和哪个近似多普勒频率偏移应当用于接收的信号。
在这种布置中，例如，与使用完整天空搜索的首次定位时间相比，可以缩短获取首 次定位所花费的时间。
图3a示出了本发明的一个实施方式，其中示出了三个网络连接点310、320、 330(第一网络连接点310、第二网络连接点320和第三网络连接点330)，其中的每一个网 络连接点具有相关联通信区315、325、335或所谓的小区315、325、335。在本实施方式中， 第一连接点310的通信区/小区315部分交叠第二连接点320的通信区/小区325。类似 地，第二连接点320的通信区/小区325部分交叠第三连接点330的通信区/小区335。
在与以上类似的方式中，每个网络连接点310、320、330具有标识符(例如，唯一的 标识符，诸如小区ID)。在这种布置中，设备100、105、107的通信器120、125(结合图1描述 的，并且在图3a中示出为位于第一连接点310的通信区/小区315内)能够观测特定网络 连接点的标识符，至少在设备100、105、107位于该特定通信区315、325、335中时能够观测。
在此实施方式中，关联器150配置用于关联通信器120、125观测的/接收的数据， 以提供连接点关联数据。此处，该关联器150配置用于关联由通信器120观测的特定小区 ID,以提供连接点关联数据，将对此进行描述。
在使用时，设备100、105、107的通信器120、125能够观测每个特定网络连接点 310、320、330，以便确知其特定标识符。即，不考虑设备100、105、107是否在与特定网络连 接点310、320或330通信(例如，在图Ic所示设备107的情况下，是蜂窝通信)，设备100、 105、107(在启用了通信器120、125时)仍能(至少)观测该特定连接点310、320、330的标 识符。在类似时间，设备100、105、107(在启用了接收机110时)能够通过获取并解算GPS 信号来提供地理位置。
再一次，当接收机110位于特定小区(如图3a所示，第一小区315)中时以及接收 机110被启用以便解算设备100、105、107的方位时，设备100、105、107被配置用于观测该 小区ID，并使用从与该小区ID相关联的之前获得的连接点方位数据导出的先前获得的位 置数据来辅助获得首次定位。此处，如上所述，先前的位置数据与时间数据和星历、星历表 数据等一起使用。
应当理解，连接点方位数据可以存储在设备100、105、107上，或者可以存储在能 够由设备100、105、107访问的远程服务器上(例如，使用通信器125和网络连接点310、 320、330无线地访问)。
此外，在使用时(以及如图北所示进行移动时)，通信器120、125配置用于观测 针对设备100、105、107经过的每个小区315、325、335的网络连接点标识符(例如，小区ID 1、小区ID 2、小区ID 3)。如上所述，关联器150配置用于使用这些连接点标识符来提供连 接点关联数据。
例如(以及如图3b所示)，随着设备100、105、107沿着路径350从‘A，向‘B，转 移，关联器150配置用于将观测的第一连接点310标识符(例如，小区ID)与观测的第二连 接点320标识符相关联，以及进一步将观测的第二连接点320标识符与观测的第三连接点 330标识符相关联。
就伪码方面，连接点关联数据可以包括这样的数据，诸如
小区ID 1在小区ID 2旁边
小区ID 2在小区ID 3旁边
在使用图Ic的设备(例如，移动电话)的实施方式中，在设备107从A向B迁移 时，此关联可以随着小区之间的切换而发生。连接点关联数据由此提供将一个小区(或小 区标识符)与另一特定小区(或小区标识符)相关联的数据，在本发明实施方式中，这些小 区是在彼此附近的小区。这种关联达到这种程度，以致相关联的小区可以用于提供彼此地 理位置的合理近似，并且由此这种关联有助于缩短/最小化首次定位时间。
在上述实施方式中，尽管关联器150配置用于作为设备100、105、107从一个小区 向下一个小区迁移(例如，从315到32 的结果，而将观测的第一连接点310标识符(例 如，小区ID)与观测的第二连接点320标识符等相关联，而在其他实施方式中，关联器150 可以配置用于将观测的第一连接点310标识符与其他连接点320标识符相关联，即使在不 迁移时也是如此。
在有些实施方式中，关联器150可以配置用于将来自由特定连接点提供的观测的 所谓“邻居列表”的其他连接点的小区ID相关联。本领域技术人员容易理解，在蜂窝连接点 的情况下，例如，“邻居列表”提供该连接点附近的连接点的数据(例如，小区ID等)。将此 数据提供给便携式通信设备(例如，设备107)，使得这些设备可以确定何时切换，以及切换 到哪个连接点(即，切换是这种设备通过其与另一网络通信的连接点的改变)。应当理解， 这种设备可以使用此邻居列表，和诸如信号质量的其他因素，以便辅助决策过程。
因此，在其他实施方式中，通信器120、125可以配置用于观测特定连接点的邻居 列表(而不管设备100、105、107是否是蜂窝设备107等)。关联器150可以配置用于将通 信器120、125观测/接收的邻居列表数据相关联，以便提供连接点关联数据。当从一个小 区迁移到另一小区时，这可以额外提供连接点关联数据。
容易理解，尽管图3中所示的每个小区至少部分地交叠另一小区，但是，在其他实 施方式中，并不需要这样。在一些情况下，小区315、325、335可能不交叠。在这种情况下， 例如在切换期间，可以不提供关联，而是可以通过观测最后一个已知的小区标识符与下一 个后续已知小区标识符来提供关联。如果来自网络连接点的信号有损耗的话(例如，经过 了较短时间，诸如在开车通过隧道时，可能经历的时间)，可以提供类似的布置。
考虑这样的情况接收机110已被禁用(例如，关机，或者置于待机模式)，使得接 收机110/设备100、105、107未处理/追踪卫星信号，并且通信器120、125被启用(例如，能 够观测(至少)该标识符/每个标识符)，以及设备100、105、107从‘A’向‘B’运动。在这 种情况下，在接收机110随后被启用时，设备100、105、107不具有与该特定网络连接点330 相关联的先前连接点方位数据。
在这种布置中，当接收机110被启用时(以便提供其地理位置)，设备100、105、 107能够使用关联器150提供的连接点关联数据来识别位于附近的其他小区，而不用执行 完整的天空搜索。设备100、105、107继而能够使用针对那些其他连接点/小区而存在的连 接点方位数据(例如，第一连接点310的位置数据，其可以被视为起到了代理的作用)，以便 提供针对目前观测的连接点的近似位置数据。
本领域技术人员容易理解，在有些实施方式中，设备100、105、107可以这样配置， 使得仅从针对其存在连接点方位数据的相邻小区(即，交叠当前小区/与当前小区相邻的12那些小区)导出近似的位置数据。在其他实施方式中，可以为连接点方位数据的相关性加 权。这种加权例如可以基于一个小区距针对其存在连接点方位数据的另一小区的移位(从 小区的角度来看)。
本领域技术人员将会理解，以上描述的布置针对这样设备100、105、107的用户特 别有用，其中关联器150能够提供这样的连接点关联数据(例如，数据库，诸如蜘蛛网数据 库)，该连接点关联数据在设备100、105、107不具有与该特定区/小区中的接收机110和通 信器120、125的使用相关联的先前位置数据时使用。本领域技术人员容易理解，这种布置 可以允许设备100、105、107的接收机110在不使用时关机，并且仍能通过使用连接点关联 数据来缩短首次定位时间。这种布置可以允许减小电池消耗，以及移除对连续追踪移动的 需求。
容易理解，在以上实施方式中，关联器150可以配置用于提供连接点方位数据，也 可以不用于提供连接点方位数据，但是仍可以配置用于提供连接点关联数据。在有些布置 中，设备100、105、107可以配置用于使用/接收来自远程服务器(例如，与本网络连接点 310、320、330通信的远程服务器)的连接点方位数据，例如，如结合图4进行讨论的。类似 地，连接点方位数据可以不存储在设备100、105、107上，但是可以被提供给远程服务器，以 供该设备或多个这种设备存储/取回。
图如示出了与上述实施方式类似的另一实施方式，其包括三个网络连接点510、 520、530，每一个与特定通信区515、525、535(或称小区)相关联。再一次，每个网络连接点 510、520、530具有标识符(例如，唯一的标识符，诸如小区ID)。在此实施方式中，每个网络 连接点510、520、530与服务器600通信。每个网络连接点510、520、530经由相应的(有线、 无线或混合)通信路径/网络517、527、537来与服务器600通信。应当理解，每个通信路 径可以包括其他网络设备，诸如路由器、其他服务器、网络连接点等。
在此，服务器600包括处理器640、存储器645、关联器650和通信器620。在此实 施方式中，通信器620被配置用于经由各种通信路径517、527、537来接收由一个或多个设 备400(设备400类似于前述设备100、105、107)观测的标识符，以提供连接点关联数据。该 数据继而存储在存储器645上，并可由能与服务器600通信的设备400访问。
在其他实施方式中，服务器660(如图4b所示)可以提供有接收机610，其被配置 用于从设备400接收各种全球导航/定位卫星信号(例如，这种信号的数据)，以便经由相 应的(有线、无线或混合)通信路径/网络517、527、537来提供连接点方位数据。
即，在此实施方式中，设备400配置用于向服务器660传送各种全球导航/定位卫 星信号(例如，伪距离或者使得可以确定伪距离的信号/数据等)以供处理，使得服务器 660导出位置数据。然而，在其他实施方式中，设备400可以配置用于向服务器600传送位 置数据本身以与小区标识符相关联，以便提供连接点方位数据。
在使用时，设备400配置用于向服务器600、660传送针对位置数据/近似位置数 据的请求。设备400/连接点510进一步配置用于向服务器600、660传送特定连接点510的 标识符。服务器600、660配置用于使用设备400所处小区515的特定标识符。服务器600、 660配置用于识别针对该特定小区是否存在任何先前的位置数据。否则，服务器600、660配 置用于通过使用连接点关联数据来提供近似位置数据(即，针对不同小区(诸如，附近的不 同小区)的位置数据)，其可以包括从该特定连接点的邻居列表导出的数据。
应当理解，在这种布置中，设备400不需要包括图1的关联器150。类似地，在其他 实施方式中，服务器600、660可以配置用于存储连接点方位数据，而设备100、105、107、400 可以配置用于存储连接点关联数据，或者反之亦然。附加地/备选地，连接点方位数据可以 由其他服务器等来提供。本领域技术人员容易能够实现这些其他实施方式。
应当理解，时间数据、星历(或部分星历数据)、星历表数据等的任何一种(例如 在先前从卫星接收数据期间接收的/从先前接收自卫星的数据计算的)都可以存储在设备 100、105、107、400的存储器145/150上，或者可以经由网络连接点310、320、330、510、520、 530(例如，由服务器600、610提供的)向设备100、105、107、400提供。当这种数据存储在 设备100、105、107、400上时，设备100、105、107、400可以配置用于将数据仅用于特定时长 (例如，针对星历表的2-4小时)。
例如，位置数据可以包括在先前在特定小区中使用接收机110期间获得的星历/ 星历表数据(例如，针对特定卫星的数据)。这种数据可以用于识别在天空中可见的特定 卫星。在这种布置中，设备100、105、107、400获取该卫星的时间(作为首次定位时间的结 果)可被缩短，因为设备100、105、107、400可以能够评估用于解码的特定PRN，以及可能应 当用于所接收信号的近似多普勒频率偏移。
在有些实施方式中，设备100、105、107、400可以配置用于通过连接另一个网络 (例如，当设备100、105、107、400连接至家庭PC等时，提供的有线网络)来接收星历表/星 历/GPS时间数据等。
图5示出了另一实施方式，其中提供了三个网络连接点710、720、730(第一网络连 接点710，第二网络连接点720，第三网络连接点730)。每个网络连接点710、720、730与对 应的通信区715、725、735(或称小区)相关联。在本实施方式中，第一小区715大于第二 小区725(从地理上说)，而第二小区725大于第三小区735。在此布置中(以及如图5所 示)，与第一连接点710相比，第三连接点730更靠近第二连接点720。
在此实施方式中，设备700配置(以类似于上述配置的方式)用于观测每个网络 连接点的标识符(例如，观测特定连接点的小区ID和/或邻居列表中连接点的标识符)，以 便提供连接点关联数据。另外，设备700配置用于观测信号变量，以提供连接点关联数据。
例如，当网络连接点710、720、730提供与设备700的GSM通信时，设备700配置用 于额外地观测与每个特定连接点710、720、730的定时超前通信，以便提供信号变量。在此 实施方式中，随着设备700从第一小区715前进到第二小区725，能够提供针对第一和第二 连接点710、720之间移位关系的近似。类似地，当设备700从第三小区735前进到第二小 区725时，能够提供针对第三和第二连接点730、720之间移位关系的近似。
就伪码方面，(经扩展的)连接点关联数据可以包括这样的数据，诸如
小区ID 1在小区ID 2旁边；小区ID 2与小区ID 1相距6千米
小区ID 2在小区ID 3旁边；小区ID 3与小区ID 2相距2千米
在针对第一小区715和第三小区735 二者提供了连接点方位数据，但设备700的 接收机在第二小区725中启用(而不具有特别针对该小区的连接点方位数据)的布置中， 设备700配置用于使用连接点关联数据，其包括信号变量，以评估使用哪个位置数据。
在此实施方式中，设备700配置用于使用这样的近似位置数据，该数据使用第三 小区735的位置数据，这要归因于其更近的邻近程度。
容易理解，在其他实施方式中，可以使用附加/备选信号变量，诸如，接收的信号 强度指示符(例如，针对3G网络连接点、WiMAX等)等。
图6示出了流程图800，其描绘了用于辅助提供首次定位的方法，其中，在810中， 使用设备(例如，便携式电子设备，诸如支持GPS的移动电话)来观测连接点标识符(例如， 小区ID)。在820中，这些标识符与其他连接点的其他标识符相关联，以提供连接点关联数 据。在830中，存储连接点关联数据(例如，存储在设备100、105、107、400、700上，或服务 器610、620上，以供设备100、105、107、400、700访问)。在840中，连接点关联数据可以用 于允许将用于确定在一个或多个其他网络连接点处位置(例如，使用之前针对一个或多个 其他连接点获得的连接点方位数据)的位置数据用于设备在观测的网络连接点处的位置 的近似。在850中，设备100、105、107、400、700能够使用近似位置数据(以及在很多情况 下，时间和星历数据)来识别在天空中哪些卫星是可见的，以便辅助提供首次定位。
应当理解，在上述实施方式中，已经将标识符描绘为小区ID，然而，在其他实施方 式中，标识符可以是连接点的其他可识别特征的任何数目，诸如，区域码、MAC/IP地址、SSID寸。
本领域技术人员能够理解，特定装置的设备/服务器/装置和/或其他特征可以 由这样的装置来提供，该装置这样布置以使得其可以配置用于仅在启用时(例如，开机等) 才执行期待的操作。在这种情况下，其可以不在未启用(例如，关机状态)时将适当的软件 加载至的活动存储器，而仅在启用(例如，开机状态)时将适当的软件加载至活动存储器。 该装置可以包括硬件电路和/或固件。该装置可以包括加载至存储器的软件。
应当理解，除了上述功能之外，前述设备/服务器/装置可以具有其他功能，以及 这些功能可以由相同的设备/服务器/装置执行。
本申请人在使此处描绘的每个个体特征和两个或更多这种特征的任何组合基于 本说明书而能够与本领域技术人员的公知常识作为整体进行实施的程度上单独公开了这 些特征或组合，而不考虑这种特征或特征的组合是否解决了在此公开的任何问题，以及不 对权利要求的范围做出限制。申请人指出本发明的方面可以包括任何这种个体特征或特征 的组合。鉴于上文的描述，本领域技术人员在本发明的范围内可以做出各种修改是显然的。
尽管已经示出、描述和指出了应用至本发明优选实施方式的本发明基础性新颖特 征，但是应当理解，本领域技术人员在不脱离本发明精神的前提下，可以对在此描绘的设备 和方法的形式和细节做出各种省略、替换和改变。例如，显示地要求基本上以相同方式执 行基本上相同功能以便实现相同结果的那些元素和/或方法步骤的所有组合都落入本发 明的范围。而且，应当理解，结合本发明任何公开的形式或实施方式进行描绘和/或示出的 结构和/或元素和/或方法步骤可以并入作为设计选择整体主题的任何其他公开或描述或 建议的形式或实施方式中。因此，仅受到所附权利要求范围所指示的限制。此外，在权利要 求中，装置加功能条款意在覆盖在此描述的结构，其用于执行所述功能，并且不仅仅是结构 等同物，而且还是等同结构。由此，尽管钉子和螺丝可能不是结构等同物，因为钉子使用圆 柱形表面来将木质部分结合在一起，而螺丝使用螺旋表面，但是在紧固木质部分的环境中， 钉子和螺丝可以是等同结构。
权利要求
1.一种辅助在全球定位卫星系统中提供首次定位的方法，所述方法包括存储针对由便携式电子设备观测的网络连接点的连接点关联数据，以随后用于辅助提 供首次定位，所述连接点关联数据通过将所述观测的网络连接点的连接点标识符与一个或 多个其他网络连接点的连接点标识符关联在一起来提供对设备在所述观测的网络连接点 处的位置的近似，以允许将用于确定在一个或多个其他网络连接点处位置的位置数据用于 对所述设备在所述观测的网络连接点处的位置的近似。
2.如权利要求1的方法，包括将观测的网络连接点标识符与位于所述观测的网络连 接点附近的一个或多个其他网络连接点的网络连接点标识符关联在一起。
3.如权利要求1或2的方法，进一步包括使用一个或多个其他网络连接点的连接点方位数据和所述观测的网络连接点与所述 一个或多个其他网络连接点的连接点关联数据，所述连接点方位数据包括网络连接点标识 符和位置数据，该位置数据与其他网络连接点相关联，以便允许将用于确定在一个或多个 其他网络连接点处位置的位置数据用于对所述设备在所述观测的网络连接点处的位置的 近似。
4.如权利要求3的方法，进一步包括使用所述其他网络连接点的位置数据和时间数据来辅助使用全球定位卫星系统提供 针对便携式电子设备的首次定位。
5.如权利要求3或4的方法，进一步包括存储由便携式电子设备提供的连接点方位 数据，以在后续辅助提供首次定位时使用。
6.如权利要求3-5中任一的方法，其中所述连接点方位数据存储在以下之一上便携 式电子设备；用于与所述便携式电子设备通信的服务器；用于与网络连接点通信从而与便 携式电子设备通信的服务器；用于网络连接点的网络设备，用于与便携式电子设备通信。
7.如上述任一权利要求的方法，其中所述连接点关联数据存储在以下之一上便携式 电子设备；用于与所述便携式电子设备通信的服务器；用于与网络连接点通信从而与便携 式电子设备通信的服务器；用于网络连接点的网络设备，用于与便携式电子设备通信。
8.如上述任一权利要求的方法，其中所述连接点关联数据存储在除观测相关网络连接 点的设备以外的设备上。
9.如上述任一权利要求的方法，其中用于确定在一个或多个其他网络连接点处的位置 的所述位置数据是用以定义在其他网络连接点处的所述方位的数据。
10.如上述任一权利要求的方法，其中所述连接点关联数据进一步包括用于每个相关 联网络连接点的信号变量数据，所述信号变量数据用于辅助网络连接点标识符的关联。
11.如权利要求10的方法，其中所述信号变量数据是以下至少一个接收的信号强度； 飞行时间。
12.如上述任一权利要求的方法，其中所述便携式电子设备是以下至少一个用于导 航系统的模块；用于追踪系统的模块；用于移动电话的模块；导航系统；追踪系统；移动电 话。
13.如上述任一权利要求的方法，其中所述网络连接点是以下至少一个蜂窝基站接 入点；无线网络连接。
14.一种用于辅助在全球定位卫星系统中提供首次定位的装置，所述装置包括通信器，配置用于接收用于由便携式电子设备观测的网络连接点的网络连接点标识 符；以及关联器，配置用于提供连接点关联数据，所述连接点关联数据通过将所述观测的网络 连接点的连接点标识符与一个或多个其他网络连接点的连接点标识符关联在一起来提供 设备在所述观测的网络连接点处的近似位置，以允许将用于确定在一个或多个其他网络连 接点处位置的位置数据用于对所述设备在所述观测的网络连接点处的位置的近似。
15.如权利要求14的装置，其中所述关联器配置用于将位于彼此附近的网络连接点的 网络连接点标识符相关联。
16.如权利要求14或15的装置，包括近似器，该近似器配置用于使用一个或多个其 他网络连接点的连接点方位数据和与所述观测的网络连接点和一个或多个其他网络连接 点有关的连接点关联数据，所述连接点方位数据包括网络连接点标识符和位置数据，该位 置数据用于确定在一个或多个其他网络连接点处的位置，所述近似器配置用于提供位置数 据，用以对所述设备在所述观测的网络连接点处位置的近似。
17.如权利要求16的装置，其中所述关联器进一步配置用于通过将来自所述通信器 的、用于网络连接点的接收网络连接点标识符与来自定位接收机的位置数据相关联来提供 所述连接点方位数据。
18.如权利要求14-17中任一的装置，进一步包括定位接收机，配置用于从全球定位 卫星系统接收定位信号。
19.如权利要求14-18中任一的装置，其中所述通信器进一步配置用于接收用于由便 携式通信设备观测的网络连接点的网络连接点信号变量数据；以及所述关联器进一步配置用于使用所述信号变量数据来辅助将所述网络连接点的所述 网络连接点标识符与所述一个或多个其他网络连接点的所述网络连接点标识符相关联。
20.如权利要求19的装置，其中所述接收的网络信号变量数据是以下之一接收的信 号强度；飞行时间。
21.如上述权利要求14-20中任一的装置，其中所述装置包括便携式电子设备；用于 与便携式电子设备通信的服务器；用于与网络连接点通信从而与便携式电子设备通信的服 务器；用于网络连接点的网络设备，用于与便携式电子设备通信。
22.如权利要求21的装置，其中所述便携式电子设备是以下之一用于导航系统的模 块；用于追踪系统的模块；用于移动电话的模块；导航系统；追踪系统；移动电话。
23.—种可访问数据库，其存储在机器可读介质上，包括根据权利要求1-13中任一权 利要求编辑的连接点关联数据。
24.如权利要求23的数据库，其中所述数据库由以下之一可访问便携式电子设备和 通过网络的便携式电子设备。
25.一种计算机程序，其存储在机器可读介质上，所述计算机程序包括以下之一用于 实现权利要求1-13中任一的计算机代码，和用于提供如权利要求23-M中任一权利要求的 所述数据库的计算机代码。
26.—种系统，包括服务器、多个网络连接点和一个或多个便携式通信设备，其包括权 利要求14-21中任一的装置，并配置用于实现权利要求1-13中的任一权利要求。
27.一种用于辅助在全球定位卫星系统中提供首次定位的设备的装置，所述用于设备的装置包括用于通信的装置，配置用于接收用于识别由用于电子定位的装置观测的用于连接到网 络的装置的装置；以及用于关联的装置，配置用于提供连接点关联数据，所述连接点关联数据通过将用于识 别用于连接到观测的用于连接到网络的装置的网络的装置的装置与用于连接到网络的一 个或多个其他装置关联在一起来提供对用于通信的装置在所述观测的用于连接到网络的 装置处的位置的近似，以允许将用于确定在用于连接到网络的一个或多个其他装置处位置 的位置数据用于对所述用于电子定位的装置在所述观测的用于连接到网络的装置处的位 置的近似。
全文摘要
提供了一种辅助在全球定位卫星系统中提供首次定位的方法，所述方法包括存储针对由便携式电子设备观测的网络连接点的连接点关联数据，以随后用于辅助提供首次定位，所述连接点关联数据通过将所述观测的网络连接点的连接点标识符与一个或多个其他网络连接点的连接点标识符关联在一起来提供对设备在所述观测的网络连接点处的近似，以允许将用于确定在一个或多个其他网络连接点处位置的位置数据用于对所述设备在所述观测的网络连接点处的位置的近似。
文档编号G01S19/25GK102037377SQ200880129401
公开日2011年4月27日 申请日期2008年4月25日 优先权日2008年4月25日
发明者P·G·埃德 申请人:诺基亚公司