全球导航卫星系统信号的电离层延迟估计的制作方法

背景技术：

1、无线通信系统已经发展了许多代，包括第一代模拟无线电话服务(1g)、第二代(2g)数字无线电话服务(包括中间的2.5g和2.75g网络)、第三代(3g)高速数据互联网功能的无线服务、以及第四代(4g)服务(例如，长期演进(lte)或wimax)。当前，很多不同类型的无线通信系统处于使用中，包括蜂窝和个人通信服务(pcs)系统。已知的蜂窝系统的示例包括蜂窝模拟高级移动电话系统(amps)、以及基于码分多址(cdma)、频分多址(fdma)、时分多址(tdma)、tdma的全球移动接入系统(gsm)变型等的数字蜂窝系统。

2、通常希望知道用户设备(ue)(例如蜂窝电话)的位置，术语“位置(location)”和“定位(position)”在本文是同义的并且可以互换使用。位置服务(lcs)客户端可能希望知道ue的位置，并且可以与位置中心通信以请求ue的位置。位置中心和ue可以适当地交换消息，以获得ue的位置估计。位置中心可以将位置估计返回给lcs客户端，例如用于一个或多个应用。

3、获得正在访问无线网络的移动设备的位置对于许多应用可能有用，包括例如紧急呼叫、个人导航、资产跟踪、定位朋友或家庭成员等。现有定位方法包括基于测量从包括人造卫星和无线网络中的地面无线电源(诸如基站和接入点)的各种设备发送的无线电信号的方法。

4、很多ue包括全球导航卫星系统(gnss)接收器，并且可以通过精确测量从多个卫星接收的信令事件的到达时间来确定位置。每个卫星发送导航消息，其中包含发送消息的准确时间和星历信息。导航消息的每个子帧以遥测(telemetry)字(tlm)和子帧号开始。可以借助于tlm中的前导码序列来检测子帧的开始。每个子帧还包括切换字(how)，它根据卫星时钟保存的本地版本的gnss时间，给出卫星将发送下一个子帧的一周中的准确时间(tow)。星历信息包括卫星轨道的详细信息以及与gnss时间相比卫星自身时钟的校正。星历和时钟校正参数可以统称为星历信息。

5、除了时间和星历信息之外，数据消息还包含卫星星座年历、代表电离层延迟的参数、健康参数和一些接收器使用的其他信息。例如，在gps/qzss星座中，每个卫星广播25个不同的数据帧。每个帧在子帧1-子帧3中包含相同的信息(除了时间)，但是在子帧4和子帧5中循环通过预先分配的数据序列，该数据序列包含年历和其他信息。包括卫星时钟偏差的星历信息可以被周期性地刷新(例如，每2小时刷新一次)，使得导航数据消息代表每个卫星的轨道和状态。其他星座可以使用不同的参数。在某些情况下，从每个卫星广播的电离层延迟信息可基于不适用于ue当前位置的通用模型，或者它可能随着电离层的移动而变得过时。电离层延迟中的不准确性可能降低由ue中的gnss模块执行的位置计算的准确性。

技术实现思路

1、根据本公开的一种确定移动设备位置的示例方法包括：获得卫星在第一频带和第二频带处的伪距测量和载波相位测量；基于多个伪距测量和载波相位测量来确定卫星的偏差估计；基于第一频带和第二频带处的载波相位测量来确定卫星的增量载波相位测量；以及至少部分地基于增量载波相位测量和伪距测量、载波相位测量或两者来确定移动设备的位置。

2、这种方法的实现可以包括以下一个或多个特征。可以在时期(epoch)中获得多个伪距测量和载波相位测量。该时期处的增量载波相位测量可以对应于在该时期中接收的多个伪距测量和载波相位测量。可以跨越多个连续时期确定偏差估计，并且在该时期确定增量载波相位测量。确定偏差估计可以包括基于多个伪距测量和载波相位测量来确定无发散平滑估计。偏差估计可以基于随时间进行的基于第一频带和第二频带的与卫星的多个增量伪距测量和多个增量载波相位测量的加权平均。在第一频带上接收的伪距测量和载波相位测量的第一数量可以大于在第二频带上接收的多个伪距测量和载波相位测量的第二数量。

3、根据本公开的一种示例装置包括：存储器，至少一个接收器，通信地耦合到该存储器和至少一个接收器的至少一个处理器，该至少一个处理器被配置为：经由至少一个接收器获得卫星在第一频带和第二频带处的伪距测量和载波相位测量；基于多个伪距测量和载波相位测量来确定卫星的偏差估计；基于第一频带和第二频带处的载波相位测量来确定卫星的增量载波相位测量；以及至少部分地基于增量载波相位测量和伪距测量、载波相位测量或两者来确定位置。

4、这种装置的实现可以包括以下一个或多个特征。可以在时期中获得多个伪距测量和载波相位测量。至少一个处理器还可以被配置为：基于在该时期中接收的多个伪距测量和载波相位测量来确定增量载波相位测量。至少一个处理器还可以被配置为：确定跨越多个连续时期的偏差估计，并且确定该时期中的增量载波相位测量。至少一个处理器还可以被配置为：基于多个伪距测量和载波相位测量来确定无发散平滑估计。至少一个处理器还可以被配置为：计算随时间进行的基于第一频带和第二频带的与卫星的多个增量伪距测量和多个增量载波相位测量的加权平均。在第一频带上接收的伪距测量和载波相位测量的第一数量可以大于在第二频带上接收的多个伪距测量和载波相位测量的第二数量。

5、根据本公开的一种用于确定移动设备位置的示例装置包括：用于获得卫星在第一频带和第二频带处的伪距测量和载波相位测量的部件；用于基于多个伪距测量和载波相位测量来确定卫星的偏差估计的部件；用于基于第一频带和第二频带处的载波相位测量来确定卫星的增量载波相位测量的部件；以及用于至少部分地基于增量载波相位测量和伪距测量、载波相位测量或两者来确定移动设备的位置的部件。

6、一种包括处理器可读指令的示例非暂时性处理器可读存储介质，被配置为使一个或多个处理器根据本公开确定移动设备位置的指令包括：用于获得卫星在第一频带和第二频带处的伪距测量和载波相位测量的代码；用于基于多个伪距测量和载波相位测量来确定卫星的偏差估计的代码；用于基于第一频带和第二频带处的载波相位测量来确定卫星的增量载波相位测量的代码；以及用于至少部分地基于增量载波相位测量和伪距测量、载波相位测量或两者来确定移动设备的位置的代码。

7、本文描述的项目和/或技术可以提供以下一个或多个能力，以及未提及的其他能力。gnss接收器可以被配置为接收从导航卫星发送的导航信号。导航信号可以在不同的频率上。伪距和载波相位测量可以在一对频率上从卫星获得。gnss接收器可以被配置为基于在该对频率上获得的测量来确定增量伪距值和增量载波相位值。可以基于增量伪距和增量载波相位值来确定偏差估计。电离层延迟估计可以部分基于偏差估计来计算。电离层延迟估计可以在任何区域计算。基于电离层延迟估计可以提高定位精度。可以消除对包括其他电离层延迟估计信息的广播数据进行解码的要求，并且可以降低gnss接收器的功耗。可以提供其他功能，并且不是根据本公开的每个实现都必须提供所讨论的任何功能，更不用说所有功能。

技术特征：

1.一种确定移动设备的位置的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中在时期中获得所述多个伪距测量和载波相位测量。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述时期处的所述增量载波相位测量对应于在所述时期中接收的所述多个伪距测量和载波相位测量。

4.根据权利要求2所述的方法，还包括确定跨越多个连续时期的所述偏差估计，并且在所述时期处确定所述增量载波相位测量。

5.根据权利要求4所述的方法，其中确定所述偏差估计包括基于所述多个伪距测量和载波相位测量来确定无发散平滑估计。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述偏差估计基于随时间进行的基于所述第一频带和所述第二频带的与所述卫星的多个增量伪距测量和多个增量载波相位测量的加权平均值。

7.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第一频带上接收的所述伪距测量和载波相位测量的第一数量大于在所述第二频带上接收的所述多个伪距测量和载波相位测量的第二数量。

8.一种装置，包括：

9.根据权利要求8所述的装置，其中在时期中获得所述多个伪距测量和载波相位测量。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述至少一个处理器还被配置为：基于在所述时期中接收的所述多个伪距测量和载波相位测量，来确定所述增量载波相位测量。

11.根据权利要求9所述的装置，其中所述至少一个处理器还被配置为：确定跨越多个连续时期的所述偏差估计，并且确定所述时期中的所述增量载波相位测量。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述至少一个处理器还被配置为：基于所述多个伪距测量和载波相位测量来确定无发散平滑估计。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述至少一个处理器还被配置为计算随时间进行的基于所述第一频带和所述第二频带的与所述卫星的多个增量伪距测量和多个增量载波相位测量的加权平均值。

14.根据权利要求8所述的装置，其中在所述第一频带上接收的所述伪距测量和载波相位测量的第一数量大于在所述第二频带上接收的所述多个伪距测量和载波相位测量的第二数量。

15.一种用于确定移动设备的位置的装置，包括：

16.根据权利要求15所述的装置，其中在时期中获得所述多个伪距测量和载波相位测量。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述时期处的所述增量载波相位测量对应于在所述时期中接收的所述多个伪距测量和载波相位测量。

18.根据权利要求16所述的装置，还包括用于确定跨越多个连续时期的所述偏差估计的部件，并且在所述时期确定所述增量载波相位测量。

19.根据权利要求18所述的装置，其中所述用于确定所述偏差估计的部件包括用于基于所述多个伪距测量和载波相位测量来确定无发散平滑估计的部件。

20.根据权利要求19所述的装置，其中所述偏差估计基于随时间进行的基于所述第一频带和所述第二频带的与所述卫星的多个增量伪距测量和多个增量载波相位测量的加权平均值。

21.根据权利要求15所述的装置，其中在所述第一频带上接收的所述伪距测量和载波相位测量的第一数量大于在所述第二频带上接收的所述多个伪距测量和载波相位测量的第二数量。

22.一种非暂时性处理器可读存储介质，其包括被配置为使一个或多个处理器确定移动设备的位置的处理器可读指令，所述指令包括：

23.根据权利要求22所述的非暂时性处理器可读存储介质，其中在时期中获得所述多个伪距测量和载波相位测量。

24.根据权利要求23所述的非暂时性处理器可读存储介质，其中所述时期处的所述增量载波相位测量对应于在所述时期中接收的所述多个伪距测量和载波相位测量。

25.根据权利要求23所述的非暂时性处理器可读存储介质，还包括用于确定跨越多个连续时期的所述偏差估计的代码，并且在所述时期确定所述增量载波相位测量。

26.根据权利要求25所述的非暂时性处理器可读存储介质，其中所述用于确定所述偏差估计的代码包括用于基于所述多个伪距测量和载波相位测量来确定无发散平滑估计的代码。

27.根据权利要求26所述的非暂时性处理器可读存储介质，其中所述偏差估计基于随时间进行的基于所述第一频带和所述第二频带的与所述卫星的多个增量伪距测量和多个增量载波相位测量的加权平均值。

28.根据权利要求22所述的非暂时性处理器可读存储介质，其中在所述第一频带上接收的所述伪距测量和载波相位测量的第一数量大于在所述第二频带上接收的所述多个伪距测量和载波相位测量的第二数量。

技术总结
提供了用于利用移动设备来估计GNSS传输中的电离层延迟的技术。一种确定移动设备的位置的示例方法包括：获得卫星在第一频带和第二频带处的伪距测量和载波相位测量；基于多个伪距测量和载波相位测量来确定卫星的偏差估计；基于第一频带和第二频带处的载波相位测量来确定卫星的增量载波相位测量；以及至少部分地基于增量载波相位测量、和伪距测量、载波相位测量或两者，来确定移动设备的位置。

技术研发人员：K·穆图拉曼,D·塔克
受保护的技术使用者：高通股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14