专利名称：提供卫星定位功能的通信用调制解调器及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种提供卫星定位功能的通信用调制解调器及系统。
背景技术：
全3求定位系统GPS (Global Positioning System)是一种基于卫星的定位系统，地面使用者通过GPS接收器与GPS系统的卫星传送的GPS信号配合，来实现导航、定位、授时等功能。但GPS接收器首次捕获GPS信号的时间可能要2-3分钟甚至更长时间，因此现在出现一种结合GPS系统提供的GPS信号和网络基站信息对移动台进4亍定位的辅助卫星定位AGPS (Assisted GPS):忮术，AGPS^支术可使用在2G和3G网络中。该技术是利用移动台附着的基站，确定大概的位置信息，再利用确定的大概位置信息得到快速接收GPS信号的辅助信息，通过辅助信息可快速接收GPS信号，从而实现导航、定位等功能，AGPS首次捕获GPS信号的时间 一般仅需几秒，相比GPS系统中首次捕获GPS信号时间大大缩短。
目前提供AGPS功能的移动通信产品形态包括USB STICK (STICK形态的USB接口调制解调器)、便携机内嵌通信模块和手机等，USB STICK或便携机内嵌通信模块内一般没有应用处理器，有些厂家是通过在通信芯片组内嵌AGPS功能来实现支持AGPS功能的。如，现有技术中， 一种支持AGPS功能的解决方案是在射频(RF, Radio Frequency)芯片内嵌GPS的射频部分，基带(BB, Baseband)芯片内嵌GPS的基带部分，而实现AGPS的软件则运4亍在基带芯片中。这样对于USB STICK和便携机内嵌模块只需要将通信芯片的AGPS功能打开就可以完成对AGPS功能的支持。
但发明人发现上述现有技术至少存在下述问题
对于在通信芯片组中集成AGPS功能的USB STICK和便携机内嵌通信模块，需要将APGS功能集成内嵌在通信芯片组内，因此增加了通信芯片组集成电路的复杂度，提高了通信芯片组的成本；并且由于GPS的射频通道部分集成在通信芯片组的射频芯片中，会降低GPS的射频通道部分的性能，也降低了 AGPS的性能；同时，AGPS软件运行在基带芯片中还会占用基带的处理器和内存资源，增加了 USB STICK和便携机内嵌通信模块的系统负荷和不稳定性。
发明内容
本发明实施例给出 一种提供卫星定位功能的通信用调制解调器及系统，可解决现有的具有AGPS功能或GPS功能的产品是在其通信芯片组中内嵌集成的方式实现，使通信芯片组的电路复杂，导致成本高及产品运行不稳定的问题。
本发明实施例提供一种提供卫星定位功能的通信用调制解调器，包括定位接收器和调制解调器；
所述定位接收器，与所述调制解调器通信连接，用于接收定位卫星信号，并将接收的定位卫星信号传送至所述调制解调器；
所述调制解调器，设有定位数据处理传输通道，所述定位数据处理传输通道一端与定位接收器连接，另一端与该调制解调器的数据接口连接；用于经所述定位数据处理传输通道向定位接收器传送控制命令及定位辅助信息，并将定位接收器接收的定位卫星信号传送至与所述数据接口连接的外部计算机。
本发明实施例还提供一种提供卫星定位功能的系统，包括计算机和上述的通信用调制解调器；所述计算机，与所述通信用调制解调器通信连接，用于向所述通信用调制解调器发出控制命令和提供定位辅助信息，并接收所述通信用调制解调器
传送的定位卫星信号中的伪距测量信息，进行处理后4是供定位的位置信息；
所述通信用调制解调器，与所述计算机通信连接，用于根据计算机发出的控制命令和提供的定位辅助信息来接收定位卫星信号，并将接收的定位卫星信号传送至计算机进行处理。
由上述本发明实施方式提供的技术方案可以看出，本发明实施方式中采
用单独的定位接收器(如AGPS芯片或GPS芯片)与设有定位数据处理传输通道的调制解调器配合构成提供卫星定位功能的通信用调制解调器。这种通信用调制解调器可利用定位接收器，使该调制解调器具备定位功能，可将与定位接收器配合的软件运行在与该调制解调器连接的计算机上，从而由调制解调器作为数据通道来实现卫星定位功能。该通信用调制解调器具有电路筒单、开发难度低、性能好和运行稳定的优点。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图l为本发明实施例一的提供卫星定位功能的通信用调制解调器的结构框
图2为本发明实施例 一 的提供卫星定位功能的通信用调制解调器中的定位数据处理传输通道的结构框图3为本发明实施例 一提供的调制解调器中的定位数据处理传输通道的定位驱动单元的结构框图；图4为本发明实施例一提供的提供AGPS功能的通信用调制解调器的结构框
图5为本发明实施例 一提供的通信用调制解调器中的AGPS芯片工作流程
图6为本发明实施例 一提供的通信用调制解调器中的AGPS芯片与调制解调器连4妻示意图7为本发明实施例二的提供具有GPS功能的通信用调制解调器的结构框
图8为本发明实施例三的提供具有定位功能的通信用系统的结构框图。
具体实施例方式
为便于理解，下面结合附图对本发明实施例的具体实现方式进行详细说明。
实施例一
本实施例一给出一种通信用调制解调器，是一种可提供卫星定位功能的通信用调制解调器，如图l所示，该通信用调制解调器包括
定位接收器S1和调制解调器S2;其中，定位接收器S1与调制解调器S2通信连接，调制解调器S2内设有定位数据处理传输通道S3，定位数据处理传输通道S3—端与定位接收器S1连接，另一端与该调制解调器S2的数据接口S4连接。
上述通信用调制解调器中，定位接收器S1用于接收定位卫星信号，并将接收的定位信号传送至调制解调器S2中。以下以GPS信号为例进行进一步说明，定位接收器S1为能够接收GPS信号的芯片，定位接收器S1接收到GPS信号后，将接收的GPS信号(如伪距测量信息，中断以及错误信息等)传送至所述调制解调器S2;而调制解调器S2用于经定位数据处理传输通道S3向定位接收器S1传送控制命令(如进入睡眠状态、唤醒睡眠状态等命令)及定位辅助信息(如AGPS功能所需的CELL-ID、 MSISDN、网号等参数信息)，并将定位接收器S1接收的GPS信号传送至与数据接口S4连接的外部计算机。
上述调制解调器S2中的定位数据处理传输通道S3如图2所示，具体可以包 括通信接口S31和定位驱动单元S32;其中，通信4妻口 S31可采用UART/SPI4妄 口，通信接口S31—端与定位接收器S1连接，另一端与所述定位驱动单元S32 连接；定位驱动单元S32—端与通信接口S31连接，另一端与该调制解调器S2 用于连接外部计算机的数据接口S4连接，并且该定位驱动单元S32的控制信号 输出端分别与定位接收器S1的复位控制端和上电控制端连接。
如图3所示，上述定位数据处理传输通道S3中的定位驱动单元S32具体包 括接收模块S321和解析处理模块S322;其中，接收模块S321与解析处理模 块S322相互连接。接收模块S321用于接收向定位接收器S1传送的控制命令， 及定位接收器S1传送的GPS信号；而解析处理模块S322用于解析处理所述接收 模块S321接收的控制命令，并作为通道传输GPS原始信号。实际中，该定位驱 动单元S32可以由软件实现，这样就避免对调制解调器的硬件电路进行改动， 使该方案易于实现。
实际中，上述通信用调制解调器中的定位接收器Sl可采用GPS/AGPS/伽利 略/GLONASS/北斗等卫星定位芯片中的任一种。下面以AGPS芯片作为定位接收 器S1为例对本发明实施例的提供卫星定位功能的通信用调制解调器作进一步 说明。
图4所示是采用AGPS芯片S41作为定位接收器，与调制解调器MODEM S42配 合构成的提供AGPS功能的通信用调制解调器，该通信用调制解调器的产品形 态可制作成USB STICK、便携机内嵌通信模块及USB M0DEM等。其中，使用的 AGPS芯片S41可釆用SIRF/〉司的GSD3TW芯片，也可以采用其它7>司的AGPS芯 片，方案与此类似。下面以AGPS芯片S41采用SIRF/〉司的GSD3TW芯片为例对该 通信用调制解调器进行说明
图4中，GSD3TW芯片(AGPS芯片S41 )通过UART/SPI^接口 S410与调制解调 器MODEM S42的UART/SPI接口S420通信连接，MODEM内设置GPS DRV驱动单元 S421作为定位驱动单元，GPS DRV驱动单元S421连接在MODEM S42的UART/SPI接口 S420和USB接口 S422之间，即由UART/SPI接口 S420与GPS DRV驱动单元 S421连接后在M0DEM S42中形成了定位数据处理传输通道，该定位数据处理传 输通道连接在GSD3TW芯片(AGPS芯片S41 )与MODEM S42的USB4妄口 S422之 间，这样可将GSD3TW芯片(AGPS芯片S41 )的AGPS4欠件运4亍在与MODEM S42的 USB接口S422连接的PC机S43上，AGPS软件与GSD3TW芯片(AGPS芯片S41 )可 通过该定位数据处理传输通道实现数据交互。同时，MODEM S42内的GPS DRV 驱动单元S421分别连接至GSD3TW芯片的上电控制单元(POWER CONTROL S411 )和复位控制单元(RESET S412 ) , PC机S43可通过MODEM S42内的GPS DRV驱动单元S421对GSD3TW芯片进行控制，如使其进入睡眠或唤醒等工作状 态。
从图4中可以看出，GSD3TW芯片(AGPS芯片S41 )类似于一个从设备，受 控于MODEM S42和PC机S43。 PC机S43通过MODEM S42控制GSD3TW芯片(AGPS芯 片S41 )是否上电、复位或睡眠等，MODEM S42与GSD3TW芯片(AGPS芯片 S41 )之间通过UART/SPW妄口S420、 S410传递翁:据。并且，为实现AGPS功能， 定位过程中，与该提供卫星定位功能的通信用调制解调器连接的PC机S43上运 行的AGPS软件会发起建立到位置服务器的一个GPRS通道，因此，MODEM S42需 要支持GPRS业务。
利用该提供卫星定位功能的通信用调制解调器进行定位时，使该调制解 调器通过USB接口 S422与PC机S4 3连接，并将AGPS软件作为驱动在PC才几S43中运 行(MODEM S42中具有由UART/SPI4妻口 S420与GPS DRV驱动单元S421和4妄口 S422连接成为GSD3TW芯片与PC机S4 3间的通道，该通道可使GSD3TW芯片与PC才几 S43运行的AGPS软件方便的通信)，当PC机S43中运行的GPS应用软件运行并需 要定位时，GPS应用软件可以通过虚拟串口调用AGPS软件，AGPS软件通过PC才几 S43向MODEM S42发送AT命令，以获取进行AGPS定位的蜂窝网络辅助信息 (如AGPS功能所需的CELL-ID、 MSISDN、网号等蜂窝网络辅助定位信息)， MODEM S42驻留在蜂窝网络后即会获得CELL-ID、 MSISDN、网号等信息，MODEM
9S42将可用于AGPS定位的虫奪窝网络辅助信息(CELL-ID、 MSISDN、网号等信 息)传送至PC机的AGPS软件，AGPS软件收到蜂窝网络辅助信息后，触发建立 一个到位置服务器(通过MODEM S42配置网络侧位置力良务器的APN地址)的GPRS 通道，并将蜂窝网络辅助信息通过该GPRS通道传送至位置服务器，位置服务 器根据收到的蜂窝网络辅助信息计算出对应的辅助卫星定位信息并传送至PC 机S43的AGPS软件，PC机S4 3中运行的AGPS软件将收到的辅助卫星定位信息经 MODEM S42的通道(由USB接口S422、 GPS DRV驱动单元S421和UART/SPI接口 S420连接而成的通道)传送至GSD3TW芯片，GSD3TW芯片根据收到的辅助卫星 定位信息搜索卫星，然后将收到的卫星伪距测量信息等经MODEM S42的通道 (由UART/SPI接口S420、 GPS DRV驱动单元S421和USB^妄口 S422连4秦而成的通 道)传送至PC机S43中运行的AGPS软件进行处理，由AGPS软件处理后得出经绊 度、时间、速度等定位信息，并将该定位信息传送至GPS应用软件中，进而使 GPS应用软件可以根据该定位信息实现各种位置服务。当GSD3TW芯片搜索到卫 星，并正常工作后，AGPS软件可以断开MODEM S42与位置服务器之间的GPRS无 线通信连才姿。
实际使用中，AGPS软件和MODEM之间可以通过USB接口传送与定位业务相 关的各种数据信息以及与定位相关的AT命令等。例如，可以在PC机S43的USB 接口 S430上配置一个端口号用来传递定位用的数据信息(USB接口为高速串 口，可对USB接口进行分时复用，即将一个USB接口分为多个通道，为每个通 道就定义一个端口号，以方便的复用USB接口 )。而当传送与定位相关的AT命 令时，可复用MODEM S42已有的AT命令通道，在AGPS软件和MODEM S42软件中 增加与定位相关的AT命令即可，不用再增加传送此类AT命令的USB端口号。
上述通信用调制解调器中，AGPS软件运行在PC机S43中，可以将该AGPS软 件与该通信用调制解调器的PC侧MODEM驱动程序封装在一起，给GPS应用软件 提供虚拟串口供调用。当PC机S43运行该通信用调制解调器的MODEM驱动程序 时，即会运行AGPS软件，该AGPS软件主要用于计算位置信息，GPS芯片控制和芯片各种工作状态迁移控制以及AGPS功能等。这种将AGPS软件运行在PC机上 的方式，可以充分利用PC机系统的硬件和软件资源，不必将AGPS软件运行在 MODEM S42中，避免了占用MODEM S42的处理器资源和内存空间，/人而避免了 增加MODEM S42的系统负荷和造成不稳定。
如图5所示，图5为上述通信用调制解调器中的AGPS芯片的工作状态流程 图，仍以GSD3TW芯片为例进4亍i兌明。GSD3TW芯片有四种运4亍状态包括关 闭、正常工作、省电和睡眠^f莫式。GSD3TW芯片在没有电源供电时处在关闭状 态，当AGPS软件在PC机上运行后，会配置传输GPS数据的USB接口的端口号， 打通MODEM S42和PC才几S43的传输通道，同时打开与GSD3TW芯片之间的 UART/SPI接口，这样就建立了完整的定位数据处理传输通道，GSD3TW芯片进 入正常工作模式。若AGPS软件对定位精度要求不高，可以让GSD3TW芯片进入 省电模式，此省电模式可由AGPS软件触发，MODEM S42的软件和驱动程序不需 要改动。GSD3TW芯片也可以进入睡眠状态，进入睡眠状态也可由AGPS寿欠件触 发，而MODEM软件和驱动程序不需要々文改动。GSD3TW芯片在睡眠状态被唤醒， 可以通过PC机S43中运行的AGPS软件与MODEM S42配合来完成，MODEM S42与 GSD3TW芯片按图6所示方式连接，MODEM S42能够才艮据AGPS软件发来的唤醒命 令驱动GSD3TW芯片的SRESET-N和0N—0FF管脚，以此来唤醒GSD3TW芯片，其间 传送的命令格式根据实际情况，可由MODEM厂家和AGPS芯片厂家之间协议确 定，而MODEM侧的唤醒驱动由GPS DRV驱动单元来完成。
本实施例提供的通信用调制解调器以较简单的方式可以提供AGPS定位功 能，并且，在应用该通信用调制解调器定位过程中，与该通信用调制解调器 配合的AGPS软件运行在与其连接的PC机中，节省了该调制解调器的资源，增 加了稳定性。
实施例二
本实施例二提供一种通信用调制解调器，如图7所示，该通信用调制解调 器的结构与上述实施例 一 中提供的通信用调制解调器基本相同，不同的是用GPS/GLONASS/伽利略/北斗等卫星定位芯片来替代AGPS芯片，可使通信用调制 解调器提供GPS定位功能。这种结构的通信用调制解调器可减小电路复杂度， 降低了提供GPS定位功能的通信用调制解调器的开发难度和运行的稳定性。
可以知道，上述实施例一、二中的AGPS芯片或GPS/GLONASS/伽利略/北斗 等卫星定位芯片，均采用其它第三方的卫星定位芯片，以实现卫星定位功 能，并使AGPS/GPS/GL0NASS/伽利略/北斗等卫星定位软件均运4于在与M0DEM连 接的PC机中，而不运行在MODEM中，这样，MODEM主要是起到协助的作用，提 供必须的硬件和软件通路，在不增加MODEM电路复杂度的情况下，使通信用的 MODEM提供卫星定位功能，且保证了 MODEM运行的稳定性。
可以知道，上述各实施例的技术方案，同样适用于USB M0DEM。
实施例三
本实施例三提供一种提供卫星定位功能的系统，是基于上述实施例中提 供的通信用调制解调器的定位系统，如图8所示，该系统包括
计算机S83和上述各实施例中的通信用调制解调器S42;
所述计算机S83与所述通信用调制解调器S42通信连接，用于向所述通信 用调制解调器S42发出控制命令和提供定位辅助信息，并接收所述通信用调制 解调器传送的定位卫星信号，进行处理后提供定位的位置信息；
所述通信用调制解调器S42与所述计算机S83通信连接，用于根据计算机 S83发出的控制命令和提供的定位辅助信息来接收定位卫星信号，并将接收的 定位卫星信号传送至计算机S83进行处理。
上述系统中，通信用调制解调器S42与计算机通过USB接口通信连接，通 信用调制解调器S42中的定位接收器可采用GPS/AGPS/伽利略/GL0NASS/北斗等 卫星定位芯片中的任一种。
上述系统的计算机中设有定位数据处理模块S831,所述定位数据处理模 块S831设置在计算机S83内的调制解调器驱动模块S830中，用于对接收的伪距 测量信息处理后得出供GPS应用软件调用的位置信息。实际中，定位数据处理 模块S831可采用软件方式实现。综上所述，本发明实施例中以较简单的方式，使未在通信芯片组中集成
GPS功能的通信用调制解调器可以提供卫星定位功能，该方式可适用于USB STICK/USB MODEMM更携机内嵌通信才莫块等类MODEM产品中，对MODEM的软件和 硬件影响非常小。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不 局限于此，也不因各实施例的前后次序对本发明造成任何影响，任何熟悉本 技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替 换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权 利要求的保护范围为准。
权利要求
1、一种提供卫星定位功能的通信用调制解调器，其特征在于，包括定位接收器和调制解调器；所述定位接收器，与所述调制解调器通信连接，用于接收定位卫星信号，并将接收的定位卫星信号传送至所述调制解调器；所述调制解调器，设有定位数据处理传输通道，所述定位数据处理传输通道一端与定位接收器连接，另一端与该调制解调器的数据接口连接；用于经所述定位数据处理传输通道向定位接收器传送控制命令及定位辅助信息，并将定位接收器接收的定位卫星信号传送至与所述数据接口连接的外部计算机。
2、 根据权利要求l所述的提供卫星定位功能的通信用调制解调器，其特征在于，所述定位数据处理传输通道包括通信4妻口和定位驱动单元；所述通信接口， 一端与定位接收器连接，另一端与所述定位驱动单元连接；所述定位驱动单元， 一端与所述通信接口连接，另一端与该调制解调器用于连接外部计算机的数据接口连接，该定位驱动单元的控制信号输出端分别与定位接收器的复位控制端和上电控制端连接。
3、 根据权利要求2所述的提供卫星定位功能的通信用调制解调器，其特征在于，所述定位驱动单元包括接收模块和解析处理模块；所述接收模块，与所述解析处理模块连接，用于接收与该调制解调器连接的外部计算机向所述定位接收器传送的控制命令，及接收定位接收器传送的定位卫星信号；所述解析处理模块，与所述接收模块连接，用于解析处理所述接收模块接收的控制命令和作为数据通道传送定位卫星信号中的伪距测量信息。
4、 根据权利要求2所述的提供卫星定位功能的通信用调制解调器，其特征在于，所述通信接口包括UART/SPI4妻口。
5、 根据权利要求2所述的提供卫星定位功能的通信用调制解调器，其特征在于，所述定位驱动单元的控制信号输出端分别与定位接收器的复位控制端和上电控制端连4妄。
6、 根据权利要求l所述的提供卫星定位功能的通信用调制解调器，其特征在于，所述调制解调器的数据接口包括USB接口。
7、 根据权利要求l - 6任一项所述的提供卫星定位功能的通信用调制解调器，其特征在于，所述定位接收器包括GPS、 AGPS、伽利略、GL0NSS、北斗卫星定位芯片中的任一种。
8、 一种提供卫星定位功能的系统，其特征在于包括计算机和权利要求l ~ 7任一项所述的通信用调制解调器；所述计算机，与所述通信用调制解调器通信连接，用于向所述通信用调制解调器发出控制命令和提供定位辅助信息，并接收所述通信用调制解调器传送的定位卫星信号中的伪距测量信息，进行处理后得到定位的位置信息；所述通信用调制解调器，与所述计算机通信连接，用于根据计算机发出的控制命令和提供的定位辅助信息来接收定位卫星信号，并将接收的定位卫星信号传送至计算机进行处理。
9、 根据权利要求8所述的提供卫星定位功能的系统，其特征在于，所述通信用调制解调器与所述计算机通过USB接口通信连接。
10、 根据权利要求8所述的提供卫星定位功能的系统，其特征在于，所述计算机内设有定位数据处理模块，所述定位数据处理模块设置在计算机内的调制解调器驱动模块中，用于将接收的伪距测量信息处理后得出定位信息。
全文摘要
本发明实施例给出一种提供卫星定位功能的通信用调制解调器。属于通信领域。该通信用调制解调器包括定位接收器和调制解调器；定位接收器与调制解调器通信连接，用于接收定位卫星信号，并将接收的定位卫星信号传送至调制解调器；调制解调器设有定位数据处理传输通道，定位数据处理传输通道一端与定位接收器连接，另一端与该调制解调器的数据接口连接；用于经所述定位数据处理传输通道向定位接收器传送控制命令及定位辅助信息，并将定位接收器接收的定位卫星信号传送至与所述数据接口连接的外部计算机进行处理。该方案具有电路简单、开发难度低、性能好和运行稳定的优点。
文档编号G01S5/02GK101672912SQ20091008974
公开日2010年3月17日 申请日期2009年7月22日 优先权日2009年7月22日
发明者伟 桑 申请人:深圳华为通信技术有限公司