專利名稱：輔助位置通信系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及全球定位("GPS")接收器，尤其涉及與無線網絡一起使用的 多模式GPS接收器。
背景技術：
像雙向無線電設備、便攜式電視、個人數字助理("PDA")、蜂窩式電話 (也稱為"移動電話"和/或"小區電話")、衛星無線電接收器和全球定位系 統("GPS")那樣的無線設備在全世界的使用正以迅速的速度增長。包括個人 通信系統("PCS")設備的蜂窩式電話已經變得十分平常。利用這些無線設備 提供語音、數據和像因特網訪問那樣的其它服務為蜂窩式系統用戶提供了許 多便利。另外，許多無線服務提供商提供的許多特殊功能越來越與傳統陸線 電話服務提供商提供的特殊功能匹配。諸如呼叫等待、呼叫轉發、呼叫者標 識("呼叫者I.D.")、三向呼叫、數據傳輸等的特殊功能由陸線和無線服務 提供商兩者共同提供。這些特殊功能在無線設備和陸線電話上一般以相同方 式操作。
而且，諸如雙向尋呼、中繼無線電設備和警務、消防和醫務部門使用的 專用移動無線電設備("SMR")的其它無線通信系統也已經變成普通移動通信。 GPS系統(也稱為衛星定位系統"SPS"或導航衛星系統)也已經變得十分平常。 一般說來，GPS系統通常是基于衛星(也稱為"航天器，，或"SV，，) 的導航系統。GPS系統的例子包括，但不局限于，美國海軍導航衛星系統 ("匪SS")(也稱為TRANSIT )、 LORAN(遠距離無線電導航系統)、Shoran(近 程無線電導航系統)、Decca (臺卡導航系統)、TACAN (空中戰術導航系統)、 NAVSTAR (星座型衛星導航系統)、稱為全球導航衛星系統("GL0ANASS")的 NAVSTAR的俄羅斯對應物和像提出的"Galileo (伽利略)"計劃那樣的其它 未來西歐GPS。舉例來說，在此全文引用以供參考、Springer-Verlag Wien 公司再版的《GPS理i侖和實踐》(GPS Theory and Practice, Fifth ed,， revised editon by Hofmann-Wellenhof， Lichtenegger and Collins, Springer-Verlag Wien， NewYork, 2001 )中描述了 US NAVSTAR GPS系統。
通常，GPS接收器接收來自基于衛星無線電導航系統的無線電傳輸信號， 并且利用那些接收到的傳輸信號確定GPS接收器的地理位置。本領域的普通 技術人員應該懂得，GPS接收器的地理位置可以應用利用GPS接收器到GPS 衛星位置已知的三個GPS衛星的確定距離的眾所周知相交概念來確定。
一般說來，基于GPS衛星無線電導航系統中的每個GPS衛星廣播包含它 的位置信息和軌道信息的無線電傳輸信號。更具體地說，例如，美國GPS系 統中的每個繞軌道運行GPS衛星包含四個高精度原子鐘兩個銫原子鐘和兩 個銣原子鐘。這些時鐘提供用在生成從GPS衛星傳輸到地球的兩種獨特二進 制碼(也稱為偽隨機噪聲"PRN"，或偽噪聲"PN"碼)中的準確定時脈沖。 這些PN碼標識GPS星座中的特定GPS衛星。
每個GPS衛星還發送完全限定GPS衛星的準確軌道的一組數字編碼星歷 數據。星歷數據指示任何給定時刻GPS衛星所在的地方，在準確綿度和經度 測量中可以用GPS衛星地面軌跡指定它的位置。星歷數據中的信息被編碼和 從GPS衛星發送，提供任何給定時刻在地球上空的GPS衛星的確切位置的精 確指示。
一4殳說來，在GPS系統中，存在四個變量，即，通過x、 y和z坐標確定 的位置和時間(x、 y、 z和t)。這些變量利用三角測量技術和精確系統時鐘 確定，以便通過由GPS接收器或在GPS接收器上所作的范圍、范圍-速率和 偽范圍測量確定GPS接收器的位置。為了精確確定x、 y、 z和t變量，通常 需要四個GPS衛星信號來提供求解四個變量的四個聯立方程。
這些GPS衛星基本上被配置成使GPS接收器具有確定其通過，例如，綽度、經度和高度表示的位置的能力。這通常通過利用從GPS接收器到GPS衛
星測量的距離的后方交會過程來完成。
舉例來說，如果GPS接收器利用準確設置成GPS系統時間的時鐘，通過 記錄編碼GPS衛星信號到達GPS接收器所需的時間可以精確測量從GPS接收 器到每個GPS衛星的真距離或范圍。每個范圍將限定其中心在給定GPS衛星 上的球體的表面，而至少三個GPS衛星的這種球體的交點將得出像纟韋度、經 度和高度那樣的三個未知數。
不幸的是，GPS接收器通常利用近似設置成GPS系統時間的廉價晶體振 蕩器時鐘。因此，這些時鐘偏離真GPS系統時間，并且由于這種偏離，對GPS 衛星測量的距離不同于"真"范圍。本領域的普通技術人員應該懂得，這些 距離被稱為"偽距離"，因為它們通常等于"真"范圍加上來源于GPS接收器 時鐘誤差或偏移的范圍修正。 一般說來，需要四個同時測量的偽范圍來求解 四個未知數，因為這些未知數包括綿度、經度和高度三個未知數加上GPS接 收器時鐘偏移(也稱為"時間不確定量")。應該懂得，像在此全文引用以供 參考的、2003年9月9日頒發的、發明名稱為"利用超定導航解決方案求解 GPS中的時間不確定量"的美國專利第6, 618， 670號中描述的解決方案那樣， 許多眾所周知的技術可以用于降低時間不確定量的影響。
隨著這些技術得到越來越廣泛應用，當前的趨勢是要求將GPS服務合并 到包括PDA、蜂窩式電話、便攜式計算機、無線電設備、衛星無線電設備、 中繼無線電設備、SMR、汽車、雙向尋呼機等的形形色色電子設備中。同時， 電子設備制造商不斷地努力降低成本和生產出對于消費者來說可能最具價格 吸引力的產品。
在蜂窩式電話中，將GPS接收器與蜂窩式電話整合在一起的興趣源自新 聯邦通信委員會("FCC")要求 一旦給定蜂窩式電話發出像"911"呼叫(也 稱為"增強911"或"E911")那樣的緊急呼叫，蜂窩式電話可定位于50英 尺之內。當發生緊急情況時，人們習慣于在陸基(也稱為"陸線")電話上撥 打911 (通常稱為"911"呼叫)和與能夠自動識別發出呼叫的陸基電話的位 置的緊急中心取得聯系。
不幸的是，如果人們不主動輸入或描述他們的位置，像蜂窩式電話那樣 的無線設備無法傳達它們的位置。據此，美國國會通過FCC制定了要求一 旦給定蜂窩式電話發出像E911那樣的緊急呼叫，蜂窩式電話可定位于50英尺之內。這種類型的位置數據可以協助警察、護理人員和其它執法和公務人 員，以及可能需要擁有合法權利確定特定蜂窩式電話的位置的其它代理人。
但是，E911服務在無線設備上運行不同于911呼叫在陸線電話上運行。
當從陸線電話發出911呼叫時，911接收中心接收到呼叫，并且確定呼 叫的來源。在呼叫者未能或忘記說明他或她的位置的情況下，911接收中心 能夠從公共電話交換網(PTSN)中獲取作出呼叫的位置，并且將緊急人員派 遣到呼叫位置。
取而代之，如果從像蜂窩式電話那樣的無線設備發出E911， E911接收中 心接收到呼叫，但不能確定呼叫的來源。如果呼叫者未能或忘記說明他或她 的位置，E911接收中心就不能獲得呼叫的位置，因為無線網絡不同于PTSN。 當前，E911接收中心最多只能做到確定發出呼叫的小區站點的位置。不幸的 是，無線網絡系統中的典型小區站點可能覆蓋直徑大約30公里的區域。位置 的進一步精確化在數字網絡中也許可通過無線呼叫設備的功率設置來確定。 但是，這仍然導致覆蓋數公里的區域。
這個問題的建議性解決方案包括將GPS接收器與蜂窩式電話整合在一 起。這個建議性解決方案的附加好處是整合GPS接收器產生的任何GPS數據 可以被蜂窩式電話用戶用于方向確定、蜂窩式電話用戶正試圖查明的其它位 置或其它蜂窩式電話的緯度和經度位置(位置或位置)的確定、蜂窩式電話 用戶相對于其它地標的位置的確定、蜂窩式電話用戶通過因特網地圖或其它 GPS映射技術的方向確定等。這樣的數據可以用于非E911呼叫，并且對于蜂 窩式和PCS客戶也是非常有用的。
作為當前將GPS接收器與蜂窩式電話整合在一起的推動力的一個例子， 特此引用以供參考的、頒發給Krasner的美國專利第5， 874, 914號描述了基 站(也稱為基站和/或移動電話交換局"MTSO，，)利用蜂窩式數據鏈路和不接 收或利用GPS衛星星歷信息地計算到觀察GPS衛星的偽范圍，將包括多普勒 (Doppler)信息的GPS衛星信息發送到遠程單元(譬如，蜂窩式電話)的方 法。
但是，Krasner的手段受可以與GPS專用數據供應庫連接的數據鏈路的 數量限制。系統硬件需要升級成管理將GPS信息遞送到請求GPS數據的每個 蜂窩式或PCS用戶的附加要求。這些附加要求被分層成在要求的頂端處理由 無線系統管理和遞送的常規語音和數據業務。涉及GPS系統和無線網絡之間的協助的另一個專利是也特此引用以供參
考、頒發給Schuchman的美國專利第5， 365， 450號。在Schuchman的參考文 獻中，通過蜂窩式電話系統的星歷輔助是GPS接收器獲取和跟蹤GPS衛星所 需的。但是，蜂窩式和其它無線網絡未必總是具有向移動GPS接收器提供星 歷輔助的能力。
因此，在技術上需要以有效方式將GPS數據遞送到包括蜂窩式和PCS客 戶的無線通信系統。還需要帶GPS蜂窩式和PCS電話。此外，還需要可以接 收GPS衛星數據供蜂窩式/PCS客戶(即，用戶)使用的帶GPS蜂窩式和PCS 電話。另外，還需要對于包括E911在內的許多應用，無需地理上接近的基站 就能夠利用GPS信息和/或將GPS信息供應給蜂賓式電話用戶的大型蜂窩式系 統。
發明內容
本發明描述了可以包括地理位置服務器和無線通信設備的輔助位置通信 系統("ALCS，，)。地理位置服務器能夠從至少一個全球定位系統("GPS")衛 星接收至少一個信號，并且無線通信設備可以包括GPS接收器部分。GPS接 收器部分能夠選擇性地在獨立模式和確定無線通信設備的地理位置的至少一 種其它模式之間切換。至少一種其它模式可以包括自主模式、網絡輔助模式、 反向輔助模式、擴充自主模式和網絡中心模式。無線通信設備能夠選擇性地 將無線通信設備的確定的地理位置發送到地理位置服務器。
本發明還描述了輔助位置通信設備("ALCD" )。 ALCD包括含有GPS接收 器的位置確定部分和與位置確定部分進行信號通信的通信部分。位置確定部 分能夠接收位置相關信號和從接收到的位置相關信號中確定ALCD的地理位 置，并且位置確定部分可選擇性地在GPS獨立模式和確定ALCD的地理位置的 至少一種其它模式之間切換，至少一種其它模式包括GPS自主模式、GPS網 絡輔助模式、GPS網絡中心模式、反向輔助模式、基于網絡和擴充自主模式。 該通信能夠從外部位置輔助源接收位置輔助信息，其中位置輔助源位于ALCD 的外部。
一旦研究了附圖和詳細描述，本發明的其它系統、方法、特征和優點對 于本領域的普通技術人員來說是顯而易見的。我們的意思是，所有這樣的附 加系統、方法、特征和優點都包括在本描述內，在本發明的范圍之內，并且通過所附權利要求書保護。
通過參考附圖可以更好地理解本發明。附圖中的部件未必按比例畫出， 而是著重于例示本發明的原理。在附圖中，相同的標號自始至終表示相應的 部分。
圖1例示了利用GPS接收器位于其中的輔助位置通信設備("ALCD")的
輔助位置通信系統("ALCS")的實現例子。
圖2是如圖1所示的ALCD的實現例子的方框圖。
圖3例示了如圖1所示的ALCS的結構的實現例子。
圖4例示了如圖1所示的ALCS的結構的另一個實現例子。
圖5例示了如圖1所示的ALCS的結構的另一個實現例子。
圖6例示了蜂窩式通信系統的例子中位于小區內的基站。
圖7例示了利用兩個示范性基站上和兩個小區內的定向天線和利用三個
頻率的蜂窩式通信系統的實現例子。
圖8例示了將7個信道指定給許多小區的典型N7頻率再利用規劃的例子。
圖9例示了利用反向輔助模式的圖1的ALCS的實現例子。
圖10例示了利用反向輔助模式以便通過SDM提高小區內的頻率容量的圖 1的ALCS的實現例子。
圖11例示了利用反向輔助模式以便通過SDM提高小區內的頻率容量的 ALCS 1100的另一個實現例子。
圖12例示了利用反向輔助模式移動到移動輔助的ALCS 1200的實現例子。
圖13示出了建筑物內的房間中圖1的ALCD的實現例子。 圖14示出了位于含有許多建筑物的四個城市塊的交點的圖1的ALCD的 實現例子。
圖15例示了與圖1的ALCS結合在一起使用的時間轉移結構的實現例子。 圖16例示了與圖1的ALCS結合在一起^f吏用的頻率轉移結構的實現例子。 圖17例示了與圖1的ALCS結合在一起使用的頻率轉移結構的實現例子 的方框圖。圖18是例示圖1的ALCS執行的過程的例子的流程圖。
圖19例示了利用GPS引擎的圖1的ALCD的實現例子的方框圖。
具體實施例方式
在優選實施例的如下描述中，將參照形成本發明的 一部分和通過例示示 出可以使本發明得以實施的特定實施例的附圖。應該明白，在不偏離本發明 范圍的情況下，可以使用其它實施例和對結構加以改變。
綜述
本領域的普通技術人員應該懂得，GPS系統包括衛星定位系統"SPS"和 /或導航衛星系統。 一般說來，GPS系統通常是基于衛星(也稱為"航天器" 或"SV，，)的導航系統。GPS系統的例子包括，但不局限于，美國("U.S.") 海軍導航衛星系統("麗SS，，)(也稱為TRANSIT )、 L0RAN、 Shoran、 Decca、 TACAN、 NAVSTAR、稱為全球導航衛星系統("GL0ANASS")的NAVSTAR的俄羅 斯對應物和像提出的"Galileo"計劃那樣的其它未來西歐GPS。舉例來說， 在此全文引用以供參考、Springer-Verlag Wien公司再版的《GPS理論和實 踐》(GPS Theory and Practice, Fifth ed., revised editon by Hofmann-Wellenhof, Lichtenegger and Collins, Springer-Verlag Wien， NewYork， 2001 )中描述了 US NAVSTAR GPS系統。
當將GPS系統部件與無線通信系統(可以包括蜂窩式、尋呼、雙向尋呼、 個人數字助理("PDA")、藍牙、Wi-Fi和PCS系統)整合在一起時，GPS系統 應該具有在典型無線通信系統用戶可能遇到的條件下獲取和跟蹤GPS衛星的 能力。這些條件的一些可以包括室內使用、天空視野受到限制的稠密城區中
(譬如，摩天大樓擋住了衛星視野的市區中)的使用。盡管這些條件對于基 于陸地無線通信系統來說通常是可管理的，但它們對于GPS系統來說是困難 的環境。例如，在GPS接收器從GPS衛星獲取信號、跟蹤衛星并在需要時不 將任何外部信息遞送到GPS系統地進行導航的傳統"GPS獨立"模式中，典 型GPS接收器存在首次固定時間("TTFF (Time-To-First-Fix)")長的問題， 并且限制了在室內或有限天空視野條件下獲取GPS衛星信號的能力。即使利 用一些附加信息，由于必須從通常需要強GPS信號來可靠獲取星歷數據的GPS
系統本身獲取星歷數據，所以TTFF時間也可能超過30秒。這些條件通常影 響位置可用性的可靠性，以及像蜂窩式電話那樣的無線通信設備內的功耗。為了克服這些問題，本發明描述了視各種因素而定允許多種模式操作的
輔助位置通信設備("ALCD" )。 ALCD可以是蜂窩式電話、尋呼設備、雙向尋 呼機、PDA、啟用藍牙設備、Wi-Fi啟用設備、膝上型計算機、臺式計算機、 非移動設備和/或PCS系統。ALCD也可以是像蜂窩式電話、尋呼設備、雙向 尋呼機、PDA、啟用藍牙的設備、Wi-Fi啟用設備、膝上型計算機、臺式計算 機、非移動設備和/或PCS系統那樣的設備中的半導體集成電路(即，芯片或 芯片組)。
ALCD可以以GPS獨立模式、GPS自主模式、GPS網絡輔助模式、GPS網絡 中心模式、反向輔助模式、基于網絡和擴充輔助模式操作。這多種操作模式 使ALCD可以在各種環境下操作和從或向外部網絡或外部輔助設備接收和/或 發送"輔助"信息。
ALCD包括含有GPS接收器的位置確定部分和/或通信部分，舉例來說， 當位置確定部分中的GPS接收器正在接收強信號，并且含有最新星歷或年歷 數據時，或當不需要確切位置時，可以在"GPS獨立"模式下使用ALCD。在 GPS獨立模式下，位置確定部分不接收任何輔助，因此，與任何可用外部網 絡或外部輔助設備無關地操作。在GPS獨立模式下，位置確定部分中的GPS 接收器獲取GPS衛星信號，并且利用那些信號確定ALCD的地理位置。在ALCD 中GPS接收器也可以將GPS衛星信號用于跟蹤功能，并且如果需要，用于導 航功能。確定的ALCD的位置可以在ALCD內部地用于位置確定部分的內部或 位置確定部分的外部以及內部地用于通信部分的內部。
在另 一個例子中，在ALCD內的GPS接收器再次從GPS衛星接收到強信號， 并且含有最新星歷或年歷數據的情況下，或當不需要確切位置時，也可以在
"GPS自主"模式下使用ALCD。與GPS獨立模式類似，在GPS自主模式下， ALCD中的位置確定部分不接收任何輔助，因此，與任何可用外部網絡或外部 輔助設備無關地操作。在GPS自主模式下，GPS接收器獲取GPS衛星信號， 并且利用那些信號確定ALCD的地理位置。GPS接收器也可以將GPS衛星信號 用于跟蹤功能，并且如果需要，用于導航功能。但是，取代只將確定位置用 在ALCD內部，在自主;f莫式下，ALCD還將ALCD的確定位置發送到包括地理位 置服務器或其它類似設備的外部網絡。
類似地，在又一個例子中，在GPS接收器再次接收到強信號，并且含有 最新星歷或年歷數據的情況下，或當不需要確切位置時，也可以在"反向輔助"模式下使用ALCD。與GPS自主模式和GPS獨立模式類似，在反向輔助模 式下，ALCD中的位置確定部分不接收任何輔助，因此，與任何可用外部網絡 或外部輔助設備無關地操作。在反向輔助模式下，GPS接收器獲取GPS衛星 信號，并且利用那些信號確定ALCD的地理位置。位置確定部分中的GPS接收 器也可以將GPS衛星信號用于跟蹤功能，并且如果需要，用于導航功能。但 是，取代將確定位置用在ALCD內部，在反向輔助模式下，ALCD將GPS接收 器上的各種類型測量信息發送到外部網絡。
在又一個例子中，如果ALCD中的GPS接收器未接收到足夠強GPS信號， 譬如，當ALCD用在室內時，ALCD可以在"GPS網絡輔助，，模式下操作，在像 無線通信系統那樣的外部網絡可以幫助(即，"輔助")位置確定部分利用GPS 接收器接收到的GPS信號以及外部網絡或外部輔助設備供應的附加信息獲 取、跟蹤和/或導航的情況下，位置確定部分可以切換到不同操作模式。附加 信息可以包括年歷或附屬年歷信息、粗略位置信息、多普勒數據、觀察衛星 位置、時間和頻率輔助信息、接收無線電信號強度、或輔助GPS接收器獲取 GPS接收器需要獲取、導航、或跟蹤的信息的其它輔助信息。GPS網絡輔助模 式的手段不同于"GPS網絡中心"模式(在其它已知文獻中也稱為"基于GPS 移動"模式或"網絡協助"模式)的手段，因為在GPS網絡輔助模式的手段 中，ALCD中的GPS接收器能夠最終自行獲得定位ALCD所需的位置和跟蹤信 白
另外，在另一個實施例中，在ALCD用在更加惡劣信號接收環境下和ALCD 中的GPS接收器不能接收任何GPS信號的狀況下，ALCD可以在"基于網絡" 模式下操作。這樣，ALCD中的位置確定部分可以完全依賴于外部網絡獲取任 何定位信息。通常，基于網絡模式不使用GPS或其它GPS衛星信息地計算位 置。ALCD的位置從諸如蜂窩式發送塔、到達時差("TD0A")技術、非蜂窩式 無線網絡等的網絡資源中導出。
另外，在另一個實施例中，在ALCD中的GPS接收器在性能方面受到約束 或在網絡上計算ALCD的地理位置的狀況下，ALCD可以在GPS網絡中心模式 下操作。這樣，ALCD在位置確定部分中接收信號，并且將位置相關數據發送 到網絡用于最終位置計算。這種模式也稱為"移動協助"模式。
類似地，在再一個實施例中，在ALCD用在惡劣信號接收環境下和不能接 收任何GPS信號的狀況下，ALCD可以在"擴充自主"模式下操作。在擴充自主模式下，ALCD可以利用各種類型的外部位置輔助資源/設備或外部網絡獲 取可以完全與任何GPS信息無關的位置信息。在擴充自主模式下，ALCD不使 用GPS或其它GPS衛星信息地計算它的位置。ALCD的位置從諸如計算機網絡、 通信網絡、無線網絡或可以發送位置信息的外部設備之類的網絡資源中導出。
ALCD可以根據幾個變量，以及用戶選擇的愛好或要求在這些操作模式之 間切換，并且可以通過本地或遠程控制，或通過給予ALCD的自動或手工命令 切換。
GPS結構
圖1是利用含有通信部分(未示出)和位于ALCD 102的位置確定部分(未 示出)中的GPS接收器(未示出)的ALCD 102的輔助位置通信系統("ALCS") 的實現例子。如圖1所示，在操作期間，ALCD 102通過基站106和無線傳輸 路徑108與無線網絡104進行信號通信，并且通過信號通信路徑112、 114、 11.6和118與GPS衛星星座110的至少一個GPS衛星進行信號通信。本領域 的普通技術人員應該懂得，雖然只示出四個GPS衛星120、 122、 124和126， 但GPS衛星120、 122、 124和126可以是GPS星座110當中ALCD 102看得見 的任意個GPS衛星。
ALCD 102可以包括位置確定部分(未示出)中的GPS接收器(未示出) 和通信部分(未示出)中也稱為"呼叫處理"部分的無線處理部分(未示出)。 ALCD 102內的GPS接收器可以通過信號通信路徑112、 114、 116和118從GPS 衛星星座110接收GPS信號，并且ALCD 102的通信部分可以通過信號通信路 徑108和基站106從無線網絡104接收無線通信信號。在一些實現中，ALCD 102 還可以通過信號通信路徑108和基站106將無線通信信號發送到無線網絡 104。 ALCD 102可以是諸如蜂窩式電話(也稱為無線手機、小區電話、移動 電話或移動式電話)之類的無線設備，包括，但不局限于，個人數字助理 ("PDA")、尋呼機、計算機、雙向無線電設備、中繼無線電設備、專用移動 無線電設備("SMR")的任何其它類型移動設備，或希望確定位置信息的任何 其它設備。ALCD 102也可以是位于無線設備內的半導體集成電路(即，芯片)， 或位于無線設備內的半導體集成電路的組合(即，芯片組)。芯片或芯片組的 例子可以包括含有GPS接收器和可以包括一個專用集成電路("ASIC")或數 個ASIC和一個數字信號處理器("DSP")或數個DSP的收發器的任何集成電 路。在蜂窩式電話的情況下，ALCD 102可以利用通信部分中的蜂窩式收發器，該蜂窩式收發器利用包括但不限于CDMA、 CDMA-2000、 W-C腿、TDMA、 FDMA、 GSM、畫TS、 AMPS、 Biuetooth、 Wi-Fi的任何傳輸方案和/或這些傳輸方案或 類似方案的任何組合或擴充在任何射頻("RF")頻帶下操作。
圖2是如圖1所示的ALCD 102的實現例子的方框圖。圖2的ALCD 102 包括通信部分200和位置確定部分202。無線通信部分200可以包括對無線 應用執行處理功能的呼叫處理("CP")部分(未示出)和可以包括無線收發 器。例如，在蜂窩式電話的情況下，ALCD 102可以包括帶有蜂窩式收發器的 CP部分。位置確定部分202包括從GPS衛星星座110接收衛星傳輸信號206 的GPS接收器204。位置確定部分202還可以包括能夠接收如下所述的非GPS 位置輔助信息的非GPS接收器。位置確定部分202執行ALCD 102的位置計算 功能。通過將通信部分200的技術與位置確定部分202的技術整合在一起， ALCD 102提供兩種主要服務系統像蜂窩式電話服務那樣的無線設備的主要 服務系統和提供ALCD 102的地理位置信息的GPS接收器的主要服務系統。本 領域的普通技術人員應該懂得，這種整合為包括滿足聯邦通信委員會("FCC") 的E911要求在內的許多優點提供了保證。
在ALCD 102內，或可替代地，在ALCD 102和ALCD 102的外部附件(未 示出)之間，發生通信部分200和位置確定部分202之間的通信。這些通信 使信號可以從通信部分200轉移到位置確定部分2002，并且通常發生在串行 通信鏈路208和硬件線210上，但如果需要，也可以使用其它連線。
舉例來說，通信部分200和位置確定部分202可以共享相同的數字處理 器(未示出)和其它電路。在這樣的情況下，這些部分之間的通信可以通過 任務間通信來進行，并且在通信部分200和位置確定部分202之間像任何時 間或頻率轉移那樣的某些數據轉移可以不使用硬件線210,而是在電路內部， 或潛在地，視電路設計而定，可以不需要轉移。
在圖3中，示出了 ALCS 300結構的實現例子。ALCS 300結構在ALCD 302 的各種實現的支持下將GPS技術用于E911和地理位置服務的實現。利用低成 本、低功率、高性能和高精度的GPS接收器和無線網絡通信服務，ALCS 300 為ALCD 302提供了高度可靠和經濟的解決方案。ALCS 300支持包括GPS獨 立模式、GPS自主模式、GPS網絡輔助模式、GPS網絡中心模式、反向輔助模 式、基于網絡和擴充輔助模式的所有類型的地理位置服務。ALCS 300還適應 包括C畫A、 TDMA、 AMP和甚至尋呼系統的形形色色的無線通信技術。在圖3中，ALCS系統300的實現例子可以包括GPS衛星304 (指示處在 地球軌道上的GPS衛星304的星座)、包括GPS接收器的ALCD 302、基站306、 地理位置(服務器)服務中心308、地理位置終端應用310和公共安全回答 點("PSAP" )312。
在一個操作例子中，GPS衛星304發送在ALCD 302和地理位置服務器308 上接收到的擴頻信號314。為了易于例示起見，未示出其它GPS衛星，但是， 其它衛星也發送被ALCD 302和地理位置服務器308接收到的信號。如果ALCD 302接收到足夠強的信號314, ALCD 302中的GPS接收器可以以已知GPS系 統的典型方式計算ALCD 302的位置。
但是，如果ALCD 302未能接收到足夠強的信號314,或未能從足夠的GPS 衛星302接收到信號來自主計算ALCD 302的位置，它仍然能夠通過信號路徑 316與基站306通信。在本例中，基站306可以通過信號316將信息傳達給 ALCD 302，使ALCD 302可以計算它的地理位置。可替代地，基站306可以將 信息從ALCD 302傳達到地理位置服務器308，使地理位置服務器308可以計 算ALCD 302的位置。如果基站306正在將信息發送到ALCD 302，使ALCD 302 可以計算它的位置，該過程被稱為"無線輔助GPS",而當基站306將信息從 ALCD 302轉移到地理位置服務器308,讓地理位置服務器308計算ALCD 302 的位置時，該過程被稱為"網絡中心GPS"。
地理位置服務中心(即，地理位置服務器)308也通過信號318與地理 位置應用310通信，并且通過信號320與PSAP 312通信。這些信號318和 320可以通過無線鏈路，或可以通過陸線電話網或其它基于有線網絡。
ALCS 300可以包括兩種主要服務系統，這兩種主要服務系統包括帶有GPS 接收器的ALCD 302和含有地理位置軟件模塊的地理位置服務器308。另外， 存在兩種類型的支持系統提供網絡信息轉移機構的基站("BS") 306基礎 設施和可以啟動地理位置網絡服務的PSAP 312或地理位置終端應用310系 統。
ALCD 302可以包括執行CP功能的典型通信部分和用于位置計算、偽范 圍測量和在ALCD 302執行的其它GPS功能的位置確定部分。串行通信鏈路或 其它通信鏈路進行通信部分與位置確定部分之間的通信，并且一批硬件線可 以用于在兩個部分之間發送信號。
圖4例示了 ALCS 400的端到端系統的另一個實現例子。ALCS 400示出了從GPS衛星星座406接收GPS信號404的ALCD 402。 ALCD 402包括含有 GPS接收器客戶機(未示出)的位置確定部分408和含有通過，例如，RS232 數據鏈路412連接的CP部分(未示出)的通信部分410。通信部分410與基 站414通信，基站414通過蜂窩式和/或蜂窩式/陸基電話網415與主服務器 416通信。主服務器416通過通常利用TCP/IP協議的陸基或無線網絡與地理 位置服務器418和應用420通信。
GPS信號404還被一系列基準接收器422接收， 一系列基準接收器422 計算基準接收器422的位置和從GPS信號404中提取數據。將諸如時間、多 普勒信息、頻率等的提取數據發送到GPS數據中心424,以便用在GPS星座 406中的所有GPS衛星中。當需要時，地理位置服務器418從GPS數據中心 424中提取供ALCD 402使用的數據，并且將數據發送到ALCD 402或應用420。 如果需要，主服務器416也可以與PSAP 426交接，并且如果需要或必要，可 以并置主服務器416和地理位置服務器418。
取決于諸如蜂窩式、PCS、雙向尋呼、專用移動無線電("SMR")、短消息 服務("SMS，，)等正在使用的無線網絡，ALCS 400的物理實現可以不同于如 圖3和4所示的那個。圖3和4只是為了例示的目的，而不是意味著限制將 ALCS 400應用于其它無線系統。并且，ALCS 400可以不偏離本發明范圍地與 諸如陸線電話系統、局域網等的硬連線網絡一起使用。
圖5例示了 ALCS 500的另一個實現例子。ALCS 500從GPS星座504接 收GPS信號502。 ALCD 506可以包括含有也叫做客戶機的GPS接收器的位置 確定部分508、服務器510和CP部分512。服務器510和CP512可以包括在 通信部分514中。在ALCS 500中，服務器510通常被稱為"瘦服務器"，因 為它不具有如圖4所述的服務器(即，通信部分410)的相同能力。ALCS500 利用也從GPS星座504接收信號502的GPS基準接收器516，并且將GPS數 據存儲在數據中心518中。當應用522請求時，或當使用服務器510在CP部 分512和客戶機508之間來回發送的ALCD 506請求時，將這個信息發送到主 服務器520。 ALCS 500允許像星歷那樣的一些輔助數據存儲在ALCD 506中的 服務器510上，然后按需提供給客戶機508。
利用無線網絡的多模式GPS操作
如上所述，可以視諸如信號強度、操作者介入、所需或所請求服務的類 型、性能期望值，例如，幾秒到數十秒的TTFF等的許多變量而定，以不同模式操作ALCS。下面描述每種模式的操作。 獨立模式
在GPS獨立模式下，位于ALCD 304中的位置確定部分的GPS接收器與通 過基站306和信號路徑316與ALCD 304進行信號通信的無線通信網絡無關地 操作。位置確定部分獲取GPS信號314，并且利用信號314確定ALCD 304的 地理位置。位置確定部分還將GPS信號314用于跟蹤功能，并且如果需要， 用于導航功能。ALCD 304的確定位置用在ALCD 304的內部。 自主模式
在GPS自主模式下，以與GPS獨立模式相同的方式，例如，由ALCD 304 中的位置確定部分沒有得到^^窩式或其它通信網絡任何協助地計算ALCD 304 的位置。但是，取代將ALCD 304的確定位置用在ALCD 304的內部，在GPS 自主模式下，ALCD 304通過無線通信網絡將ALCD 304的確定位置發送回到 通信網絡(例如，地理位置服務器308、應用310、 PSAP 312等)。
網絡輔助模式
可以在ALCS 300中實現不同的操作模式，以便ALCD 302中的位置確定 部分利用無線通信網絡將一些位置信息遞送到位置確定部分，在獲取、跟蹤 和導航功能中"輔助"GPS接收器。這樣的信息包括年歷或附屬年歷信息、 粗略位置信息、多普勒數據、觀察GPS衛星位置、時間和頻率輔助信息、接 收無線電信號強度(通過類推搞清楚對GPS信號強度有什么預期)、或輔助 GPS接收器獲取、導航、或跟蹤的其它輔助信息。這樣的狀況可能發生在ALCD 302存在有限天空視野，或不能獨自獲得足夠GPS信號的時候，因為ALCD 302 被阻擋或不能獲取GPS衛星信號，或由于多徑問題，這樣的狀況可能發生在 ALCD 302不能跟蹤GPS衛星的時候。而且，視給定事件而定，譬如，當從ALCD 302發出E911呼叫，用戶希望極短的TTFF,或為了提高精度或由于其它原因 在GPS計算中包括附加網絡信息時，這樣的狀況也可能由用戶引起。
GPS網絡輔助手段不同于GPS網絡中心(在其它已知文獻中也稱為網絡 協助模式)手段，因為在GPS網絡輔助手段中，位置確定部分最終自行獲得 定位ALCD所需的位置和跟蹤信息。正如在Krasner的參考文獻中討論的那樣， GPS網絡中心手段不能只利用從無線網絡外部獲得的GPS信息確定移動設備 的位置，因為位置計算是在無線網絡內部的基站上完成的，而不是在ALCD 302 中完成的。并且，正如針對ALCS 300所述的那樣， 一旦進行了初始獲取，GPS網絡 輔助手段允許在GPS獨立模式、GPS自主模式、或其它模式之間切換。即使 在弱信號環境下，ALCS 300的GPS網絡輔助模式和結構也允許在GPS自主模 式或GPS獨立模式下進行用戶位置的跟蹤，例如，連續更新。Krasner的GPS 網絡協助結構通常連續依靠網絡輔助來計算隨后位置。
GPS網絡輔助模式通常只用于在弱信號環境下獲取GPS信號。 一旦獲得 GPS信號，ALCD 302的GPS接收器無需網絡輔助就能夠^J宗GPS衛星304。 Krasner的GPS網絡協助模式要求網絡協助移動設備中的GPS接收器跟蹤以 及獲取。
基于網絡模式
基于網絡模式也可以用于GPS接收器不能接收任何GPS信號的狀況。這 樣，ALCD 302完全依靠無線通信網絡來獲取任何定位信息，并且這樣，"全 神貫注"無線通信網絡遞送的信息。通常，基于網絡模式不使用GPS或其它 衛星信息地計算位置。ALCD 302的位置從網絡資源，例如，蜂窩式發送塔和 TDOA技術中導出。因此，基于網絡^t式可用在ALCD 302處在不能接收確定 ALCD 302位置的GPS或其它定位信息的區域中的時候。
反向輔助模式
反向輔助模式可以用在ALCD 302中的GPS接收器再次接收到強GPS信號， 并且含有最新星歷或年歷數據的時候，或不需要確切位置的時候。與GPS自 主模式和GPS獨立模式類似，在反向輔助模式下，位置確定部分不接收任何 輔助，因此，與任何可用外部網絡或外部輔助設備無關地操作。在反向輔助 模式下，位置確定部分獲取GPS衛星信號，并且利用那些GPS信號確定ALCD 302的地理位置。位置確定部分也可以將GPS衛星信號用于跟蹤功能，并且 如果需要，用于導航功能。但是，取代將確定位置用在ALCD 302的內部，在 反向輔助模式下，ALCD 302將GPS接收器上的各種類型測量信息發送到無線 設備的通信部分和/或像無線通信網絡那樣的外部網絡，用在無線通信網絡 內。
反向輔助模式可以用于供應位置信息、準確時間、速度、方位和基準GPS 時鐘，因為位置、速度和方位對于小區規劃和功率管理是非常有用的。 小區規劃和頻率再利用的反向輔助
在蜂窩式通信系統中，反向輔助模式可用于小區規劃和提高頻率再利用。隨著蜂窩式通信系統不斷完善，它們為更多的客戶服務，從而導致將更多的 無線電信道加入小區中或將新的小區加入蜂窩式系統中。反向輔助模式允許 小區內的附加頻率再利用或代碼再利用，因為無線通信系統可以利用if總明天 線(譬如，利用相控陣技術的天線)束控或聚束集中在每個無線通信設備上 的成形天線發送束。
圖6例示了蜂窩式通信系統604的例子中位于小區602內的基站600。 在蜂窩式通信系統604中，基站600上的大功率發送器(未示出)通常為像 整個小區602那樣的大地理區服務。由于大功率發送器發送的每個無線電信 道Fi 606通常需要一定帶寬，所得有限數量的無線電信道使蜂窩式通信系統 604的服務能力保持在低水平上，因此使極少數可用信道的顧客要求保持在 高水平上。
為了增加頻譜分配受到限制的無線電信道的數量，蜂窩式服務提供者通 常再利用發送頻率。由于無線電信道信號強度隨距離指數下降，并且離得足 夠遠的客戶通常可以不受干擾地使用相同的無線電信道，再利用這些頻率是 可能的。因此，為了使這樣造成的干擾達到最小，蜂窩式系統規劃者通常將 使用相同無線電信道頻率的小區站點安排在相隔很遠的地方。
但是，為了加入更多的無線電信道，除了策略地定位使用相同頻率的小 區站點之外，蜂窩式系統通常使用幾種技術。通過將無線電信號聚集在小區 的一個區域中和降低其它區域的干擾，定向天線和墊底/覆蓋發送模式通常會 提高小區內的信號質量。干擾的降低使更多的頻率得到再利用，因此，定向 天線可以用于將小區分割成楔形，以便只有一部分小區(例如，1/3或120°) 用于單個無線電信道。這樣的分割通常會降低區域中與其它小區的干擾。
圖7示出了在兩個基站702和704利用三個總頻率F,、 &和F;的兩個小 區706和708內的兩個示范性基站702和704上利用定向天線的蜂窩式系統 700的實現例子。小區706和708被分別劃分成扇區710、 712、 714、 716、 718和720,其中，扇區710具有頻率Fn扇區712具有頻率F2，扇區714具 有頻率F3，扇區716具有頻率Fn扇區718具有頻率F2，并且扇區720具有 頻率F3。
扇區中的頻率分配可以利用標準信道分隔過程選擇。通常，信道分隔指 的是整個蜂窩式頻譜當中分配給每個蜂窩式信道的實際頻帶間隔。通常，將 特定數量的蜂窩式信道指定給每個小區基站。這種信道被稱為信道組。頻率再利用規劃(譬如，"N4"或"N7"規劃)在規劃中使用許多信道組。舉例來 說，在N-7頻率再利用規劃(即，N7規劃)中，存在21個信道組，平均指 定給每組15到20對信道。當使用N-7再利用格式時，由于三個一組地用字 母數字指定信道組，所以存在21個信道組。
圖8示出了像A、 B、 C、 D、 E、 F和G那樣將7個信道指定給許多小區的 典型N7頻率再利用規劃800。由于慣例，通常按字母數字指定信道組。許多 小區排列在分別以中心小區806和808為中心的兩個小區集團802和804中。
提高頻率容量的反向輔助
與頻率再利用的優點類似，反向輔助模式也可用于提高用在蜂窩式通信 系統內的頻率容量。隨著像相控陣或普通束控天線那樣的"更聰明"天線的 出現，蜂窩式通信系統可以包括在移動手機正在移動的時候，在以保持移動 手機和基站之間的通信鏈路的方式掌控天線束的同時能夠指向移動手機的天 線。
反向輔助模式使ALCD 302中的GPS接收器可以確定有關其位置、速度和 方位的位置信息，并且將那個信息傳遞給ALCD 302的通信部分。然后，ALCD 302的通信部分可以通過像反向訪問控制信道那樣的通信信道將這個信息發 送到基站。
當已知ALCD 302的位置信息時，基站接著可以利用指向ALCD 302的具 有窄帶寬的天線束通過聰明天線發送到ALCD 302。然后，基站可以根據接收 到的ALCD 302的速度和方位掌控這個天線束，以便保持與正在移動ALCD 302 的信號通信。本領域的普通技術人員應該懂得，可以利用像相控陣技術那樣 的已知天線技術形成和掌控天線束。
圖9例示了利用反向輔助模式的ALCS 900的實現例子。舉例來說，ALCS 900可以利用兩個小區902和904分別含有基站906和908的反向輔助^^莫式。 基站906可以通過天線束912與ALCD 910進行信號通信，并且基站908通過 天線束916與第二ALCD 914進行信號通信。
在圖9中，位于第一ALCD910內的第一位置確定部分確定第一ALCD910 的位置。然后，第一ALCD910的第一通信部分從第一位置確定部分獲取位置 信息，并且將它傳遞給第一基站906。類似地，位于第二ALCD 914內的第二 位置確定部分確定第二 ALCD 914的位置。然后，第二ALCD 914的第二通信 部分從第二位置確定部分獲取位置信息，并且將它傳遞給第二基站908。第一基站906接著利用第一 ALCD 910的位置信息將第一天線束912調整成指向 ALCD 910。隨著ALCD 910在小區902內移動，第一基站906利用包括第一 ALCD 910移動的方位和速度的第一 ALCD 910的位置信息掌控第一天線束912， 以便保持與第一ALCD 910的信號通信。
類似地，第二基站908接著利用第二 ALCD 914的位置信息將第二天線束 916調整成指向第二 ALCD 914。隨著第二 ALCD 914在小區904內移動，第二 基站908利用包括第二 ALCD 914移動的方位和速度的第二 ALCD 914的位置 信息掌控第二天線束916,以便保持與第二ALCD 914的信號通信。
通過空間域多路復用提高頻率容量的反向輔助
反向輔助模式也可以通過空間域多路復用("SDM")提高小區內的頻率容 量。反向輔助模式使基站可以通過將數個天線束從基站發送到位于小區內的 多個ALCD劃分小區。這多個天線束可以在傳輸范圍內變化和被掌控成跟隨 ALCD的移動。這樣,反向輔助模式使基站可以將小區內的空間域用作隔離到 小區內的多個ALCD的多個傳輸信號的方式。與時間、頻率和代碼域多路復用 類似，SDM可以使在小區內發送的頻率的容量提高。
圖IO例示了利用反向輔助模式以便通過SDM提高小區1002內的頻率容 量的ALCS 1000的實現例子。作為一個例子，圖中示出了含有小區1002和基 站1004的ALCS 1000。基站1004可以通過天線束1010和1012與兩個ALCD 1006和1008通信。隨著ALCD 1006和1008沿著小區1002移動，基站1004 將掌控和調整天線束1010和1012的發送功率電平，以便跟隨ALCD 1006和 1008的移動。
圖11例示了利用反向輔助模式以便通過SDM提高小區1102內的頻率容 量的ALCS 1100的另一個實現例子。作為一個例子，圖中示出了包括小區1102 和基站1104的ALCS 1100。基站1104可以分別通過天線束1112、 1114和1116 與ALCD 1106、 1108和1110通信。基站1104可以位于比三個ALCD 1106、 1108和1110高的高度上。在一個操作例子中，隨著ALCD 1106、 1108和1110 沿著小區1102移動，基站1104將掌控和調整天線束1112、 1114和1116的 發送功率電平，以便跟隨ALCD 1106、 1108和1110的移動。
如前所述，根據ALCD 1106、 1108和1110離基站1104的距離，基站1104 可以改變用在發送到ALCD 1106、 1108和1110中的功率大小。反向輔助模式 也可以用于利用ALCD 1106、 1108和1110的地理位置幫助確定切換到另一個基站(未示出)的時間(即，GPS輔助基站轉接)。 功率管理的反向輔助
ALCS中的反向輔助模式也可用于功率管理，因為反向輔助模式使基站可 以根據ALCD的移動改變發送功率。反向輔助模式使基站發送器可以使用較低 的發送功率，以及使來自ALCD的功率較低，因為形成或掌控的天線束通常具 有比全向束圖更高的增益。因此，反向輔助模式的特征有助于優化通信鏈路， 并且增大在CDMA網絡中非常有用的無線通信系統基站的容量，因為C畫A網 絡的容量通常受更多用戶處在網絡上時會增加的噪聲本底(floor)限制，而 不是受代碼效率限制。
返回到圖9，隨著ALCD 910和914沿著小區902和904移動，基站906 和908可以改變天線束912和916的發送功率。隨著ALCD 910和914越來越 接近基站906和908，基站906和908可以降低天線束912和916的發送功 率。隨著ALCD 910和914越來越遠離基站906和908，基站906和908可以 提高天線束912和916的發送功率。
加速獲取的反向輔助
反向輔助模式也可以在ALCS中用于通過提供極精確的絕對時間和頻率 基準來加速獲取和與像無線網絡那樣的外部網絡的代碼同步。 一旦ALCD中的 GPS接收器被鎖定在來自GPS衛星的GPS星座的GPS信號上，GPS接收器中的 GPS時鐘將非常穩定，其值近似等于百萬分之0. 01到0. 001 ( "ppm")。相反， 移動設備(譬如，蜂窩式電話)中的典型呼叫處理部分中的CP時鐘最好具有 對于許多基站來說是典型的大約0. 10 ppm。其結果是，通過讓GPS時鐘頻率 基準輔助ALCD的通信部分中的CP時鐘，利用反向輔助模式的ALCS使ALCD 中的CP時鐘比沒有反向輔助要穩定和精確得多，這導致ALCD的位置確定部 分的獲取時間更短。
移動到移動輔助的反向輔助
圖12例示了利用反向輔助模式移動到移動輔助的ALCS 1200的另一個實 現例子。作為一個例子，ALCS 1200使第一 ALCD 1202只將網絡1206用作通 信媒體(通過信號路徑1208和1210)地輔助第二 ALCD 1204。其中，第一 ALCD 1202接收絕對時間信息，測量網絡時間與來自GPS星座1213的GPS時 間(通過GPS信號1212)之間的差值，并且通過信號路徑1208將信息發送 到網絡1206。請求GPS輔助信息的第二 ALCD 1204從第一 ALCD 1202接收GPS時間與網絡時間差(通過信號路徑1208和1210和網絡1206 ),并且^&正這 個信息的網絡時間，獲取GPS時間，以幫助它自己的GPS獲取過程。
反向輔助模式也可以在ALCS 1200中用于從第一 ALCD 1202到第二 ALCD 1204的頻率轉移，其中，將在第一ALCD 1202中在網絡頻率與GPS頻率之間 測量的頻率誤差發送到網絡1206,并且發送到新移動設備(即，第二 ALCD 1204 )作為協助信息的一部分。這個過程可以實現成通過網絡1206的基站廣 播的控制命令。
另夕卜，反向輔助模式無需利用服務器(在網絡1206上)地允許ALCS 1200 中從第一ALCD 1202到第二 ALCD 1204的直接GPS輔助。直接GPS輔助可以 在重新發送到請求輔助的另 一個ALCD上的下一個用戶之前，無需短暫存儲協 助信息的服務器(在網絡1206上)介入地使用。作為一個例子，獲得了位置、 有效星歷，并且可能獲得了網絡時間和頻率誤差與GPS關系的第一 ALCD 1202 可以通過網絡1206的基站將這個信息轉移到相同地區的任何其它ALCD，或 通過MSC 1214將這個信息發送到一個區域。
協助網絡的反向輔助
ALCS中的反向輔助模式也可以用于無線網絡監視，其中，在網絡中的中 心地，從請求協助的每個ALCD收集位置信息，以及無線信號強度或任何位置 相關信息，連續監視小區覆蓋區、單個小區內的業務量、業務集中的地方、 無線接收差的區域，以幫助作出加入新基站或重新安置它們的決定。服務質 量可以通過用在該區域內的所有ALCD實時監視。
ALCS中的反向輔助模式還允許在不同時刻從同一區域中的幾個ALCD接 收冗余時間和/或頻率基準信息的外部網絡模擬網絡時間偏移和頻率漂移，并 且預測它的未來值。這樣，即使在沒有從任何ALCD接收到信息的間隔之后， 網絡也可以將定時協助信息發送到新ALCD。
ALCS中的反向輔助模式也可以用于糾正ALCD中的客戶機上的多徑問題， 因為基于陸地無線通信系統可以協助模擬多徑和/或提供模擬工具，以幫助糾 正ALCD的給定初始位置的客戶機上的多徑接收問題。
而且，ALCS中的反向輔助模式還允許利用來自ALCD中的GPS接收器的 速度信息協助無線通信系統對準鎖相環("PLL"),以解決與ALCD運動有關的 問題。尤其，反向輔助模式通過利用來自位置確定部分的絕對ALCD速度信息 引導無線跟蹤環，從而允許在較低無線電信號強度下無線操作，可以增大有效無線小區半徑。 擴充自主模式
如果外部網絡不能遞送所需可靠度，或網絡不具有輔助能力，ALCS可以 在叫做擴充自主模式的操作模式下，利用其它模式或其它信息源擴充GPS自 主或GPS獨立模式。擴充自主模式可以與藍牙、電氣和電子工程師協會 ("IEEE") 802.11 (一般稱為"Wi-Fi")和/或像壓力計、加速度計、或陀螺 儀那樣的其它傳感器一起使用，在用于通信的網絡的外部向ALCD提供輔助。 例如，擴充自主模式可以利用高聳建筑物每一樓層中的藍牙發送器將藍牙發 送器的地理位置和樓層信息發送到ALCD,并且在建筑物內的ALCD不能獲得 GPS信號的情況下發送這個"擴充信息"，以便遞送定位數據。而且，當發生 預定事件時，擴充自主模式允許ALCD從GPS獨立模式切換到另一種模式，例 如，輔助模式、GPS網絡中心模式等。這個預定事件可以包括經過了未獲得 GPS衛星信號的預定時間量、ALCD未能接收到任何GPS信號的預定秒數或分 鐘數等、設計的功率周期等。
圖13示出了建筑物內的房間1302內的ALCS 1300的實現例子。ALCS 1300 可以包括ALCD 1304和位置模塊。位置模塊可以包括GPS信號或其它位置信 息信號的無線和/或有線再發射器。作為一個例子，位置模塊可以包括建筑物 內的房間1302或走廊內"EXIT"標牌1306或另一個類似固定位置設備1308 內的固定再發射器。作為一個操作例子，ALCD 1304可以接收來自位置模塊 的無線輔助信號(譬如，分別來自EXIT標牌1306或固定位置設備1308的信 號1310和1312 )或來自固定位置設備1308的有線輔助信號1314。輔助信號 可以提供時間基準、星歷、或其它類似GPS輔助數據。輔助信號也可以提供 像與固定位置設備1308的固定位置有關的信息那樣的非GPS型位置數據。這 個信息可以包括建筑物的地址、建筑物的樓層、房間1302的號碼或走廊和房 間1302內固定位置設備1308的位置。
類似地，圖14示出了位于含有許多建筑物1406的四個城市塊1404的交 點的ALCS 1400內的位置模塊的實現例子。位置模塊可以包括GPS信號或其 它位置信息信號的無線和/或有線再發射器。作為一個例子，位置模塊1408 可以包括光柱、街道標牌、或其它類似固定位置設備內的固定再發射器。作 為一個操作例子，ALCD (未示出)可以接收來自位置模塊的無線輔助信號。 輔助信號可以提供時間基準、星歷、或其它類似GPS輔助數據。輔助信號也可以提供像與固定位置設備1408的固定位置有關的信息那樣的非GPS型位置 數據。這個信息可以包括交點1402的地址、交點1402的角落、或其它類似 信息。
其它模式
在與GPS獨立、GPS自主、GPS網絡輔助、或基于網絡模式類似的其它模 式下，ALCS也可以從蜂窩式無線通信網絡的外部以及GPS衛星系統的外部接 收信息。例如，在其它模式下，ALCD的位置確定部分可以在利用蜂窩式無線 通信網絡發送語音或數據的同時，接收來自GPS衛星和藍牙網絡和/或IEEE 802.11 Wi-Fi網絡的信息。GPS獲取、跟蹤和導航功能可以不利用蟲奪窩式網 絡，而是利用來自藍牙網絡和/或IEEE 802. 11網絡的輸入來提高。
而且，ALCS的示范性結構可以不偏離本發明范圍地推廣到像電話網絡或 數據網絡那樣的有線網絡。例如，如果膝上型計算機或PDA具有GPS能力， 并且設備與有線或無線因特網鏈路連接，可以通過因特網輔助GPS計算，以 計算建筑物內的位置。可以本地顯示該位置或將它發送到服務器。ALCD的這 樣實現例子可以用于保密或其它電話或硬連線系統應用。
操作模式的比較
本發明的操作模式在GPS接收器的框架內允許具有進一步的靈活性。當 GPS接收器不受短TTFF要求約束，不受網絡帶寬約束，或不受其它信號需求 約束時，本發明的GPS接收器可以被編程成自動選擇給定獲取模式。例如， 當網絡業務繁忙時，這可以解釋成無線通信網絡中的窄帶寬可用性，本發明 允許用戶自動或手工選擇對于輔助信息來說不依賴于無線通信網^"的自主模 式或獨立模式。同樣，當地理位置服務器108使用繁忙，并且輔助信息等待 時間與要求不相容時，用戶可以自動或手工選擇自主或獨立模式。但是，如 果無線網絡中的附加帶寬可供使用，或如果對于E911呼叫用戶需要短TTFF， 本發明允許將自主或獨立操作模式手工或自動重設成自主或獨立(如果星歷 是當前的和存在隱含輔助信息)、基于網絡或網絡輔助模式。
ALCS的多模式結構使得如果可用，可以利用網絡協助作出自動無縫和可 靠響應，并且如果協助不可用或不是及時可用，使ALCD獨立操作。網絡輔助 操作模式克服了 GPS自主或GPS獨立模式的啟動局限性，并且使性能水平與 基于網絡模式相同，但在啟動之后不需要連續的網絡連通性。如果ALCD已經 在一些通信媒體上接收到輔助數據(星歷、近似位置、近似時間等)，當ALCD的功能已啟動時，可以切斷通信鏈路。這是將瘦服務器直接安裝在ALCD上的 存儲和轉發方法。ALCD結構的無縫性質和靈活性使服務提供者能夠根據網絡 的能力和所需服務的類型調整ALCS以滿足他們的需要。
而且，操作模式的選擇可能依賴于服務的類型或ALCD向ALCS請求或要 求的精度。例如，如果用戶發出E911呼叫，ALCD中的GPS接收器可以自動 處在盡可能最及時地提供最精確位置信息的模式下。那種模式可以是基于網 絡的，但如果網絡不能供應使ALCD的GPS接收器可以確定位置計算信息的完 備GPS信息組，ALCD中的位置確定部分可以切換到網絡輔助模式，以便并行 地利用網絡和位置確定部分的處理能力。作為另一個例子，如果用戶請求指 向特定位置的方向，ALCD可以自動選擇及時提供信息，但不對電源和ALCD 的處理能力施加這樣要求的GPS自主或GPS獨立模式。而且，ALCS使用戶可 以重設操作模式的自動選擇。 一旦獲取預定事件(例如，位置確定部分的第 一位置計算)，ALCD也可以在模式之間切換。例如，如果發出E911呼叫，ALCD 可以選擇網絡輔助模式，以便盡可能迅速地獲取ALCD的位置信息。 一旦遞送 了那個信息，并且計算出第一位置，ALCD接著可以切換到不同模式(譬如， GPS自主模式或GPS獨立模式)，以便使無線通信網絡中的附加帶寬可用于其 它用戶。為了保密起見，ALCS的結構還允許接收輔助信息，并且向用戶提供 接受將位置發送到網絡，或如果用戶想要保持ALCD位置的秘密，"鎖定"在 ALCD中，只可用于用戶的選擇。
例如，在按每次使用將網絡訪問授權給用戶的狀況下，即使ALCD確定有 必要上網以滿足用戶要求，ALCS的結構也允許用戶選擇避免將網絡連接用于 協助。在本例中，位置確定部分將可能未達到用戶的原始性能要求地試圖在 GPS獨立模式下提供位置。
ALCS允許這樣管理無線通信網絡的帶寬，即可以更有效地利用帶寬。而 且，ALCS允許動態分配包括可用在ALCD上的處理的網絡資源，以便并行處 理盡可能多的信息。這樣就允許動態裝載GPS客戶機和網絡服務器處理器， 以便更有效地為多個ALCD計算位置。這種手段允許增加ALCD用戶的數量， 而不會嚴重影響無線通信系統的基礎設施。
多相關器結構
為了協助ALCS,可以利用多個相關器使從GPS自主或GPS獨立模式到網 絡輔助或基于網絡模式的轉換次數較少地將較短TTFF、更精確位置、或更可靠結果提供給ALCD。
分布式聰明客戶機/服務器結構
通過讓ALCD的位置確定部分(也稱為客戶機)中的GPS接收器和ALCD 的通信部分(也稱為服務器)智能地分配獲取、跟蹤和導航任務的工作負載， ALCS使獲取更快和使TTFF時間更短，并且允許切斷位置確定部分零件的電 源或選擇性地向位置確定部分零件供電，以便降低ALCD的GPS部分的功耗。
ALCS的結構還允許利用網絡輔助方式提前鑒定星歷數據(例如，確認存 儲星歷數據質量)，以核實位置確定部分中的GPS接收器上的存儲星歷數據仍 然有效。類似地，網絡輔助模式允許ALCD導出可以用于粗略位置獲取情形的 粗略位置數據，其中，基于已知星歷或年歷和數據的后處理的時間標記近似 位置用于實際位置確定。另外，如特此全文引用以供參考、頒發給Garin等 人的美國專利第6, 671,620號所述，粗略位置數據也可以與當前星歷數據一 起用在遠程服務器中。
其它模式(譬如，擴充自主模式)也允許利用像藍牙那樣的低功率近程 無線技術，以輔助位置確定部分縮短TTFF時間，以及利用低功率近程無線技 術輔助位置接近的位置確定部分。
ALCD還允許通過在GPS自主或GPS獨立模式和網絡輔助模式之間切換， 或通過保持在網絡輔助模式下，經由無線通信網絡將校正信息發送到ALCD， 以便緩慢改變誤差，獲得準確局部位置(例如，Iono校正因子、新附屬年歷 信息等)。ALCS還允許來自也包括在ALCD中的各種信源(例如，加速度計、 壓力傳感器、斜度計等)的數據"熔合在一起"，以提高位置確定的精度，以 及將近似位置、時間和頻率信息提供給ALCD,以協助ALCD作出更準確位置 確定和/或改善每個客戶機的TTFF時間。
時間和頻率輔助
無線網絡系統通常含有高質量基準時鐘，并且根據絕對GPS時間使像 CDMA那樣的一些無線網絡系統同步。ALCS允許將無線網絡頻率基準轉移到 ALCD的位置確定部分，以估計GPS時鐘頻率偏移，并且顯著降低頻率不確定 性。可以將GPS時間基準轉移到位置確定部分成為GPS時鐘時間。時間和頻 率轉移的主要目的是降低ALCD時鐘時間和頻率的不確定性，因此改善TTFF。 這種時間轉移也可以促進靈敏度提高。
時間轉移圖15例示了與ALCS 1500結合在一起使用的時間轉移機構的示范性實現 的方框圖。在本例中，像利用CDMA或GSM以及位置測量單元("LMU，，)的無 線網絡那樣，根據絕對GPS時間使ALCS 1500同步。通常，將GPS時間基準 1502轉移到ALCD (未示出)的GPS部分，以便使GPS時鐘時間與GPS時間同 步。在本例中，在ALCS中可以分三個步驟完成時間轉移。
在第一步驟中，可以使基站("BS")時鐘1504與GPS時間基準1502同 步。BS時鐘1504的時間精度依賴于系統配置，可以在100到300毫《效秒的 范圍內。這通常是某些類型網絡的內置特殊功能。
在第二步驟中，通過在從BS時鐘1504發送到CP時鐘1506的主幀中定 時接收一個特定事件，使CP時鐘1506與BS時鐘1504同步。BS時鐘1504 以300毫微秒的精度發送在絕對GPS時間中可預測的第一位的發送時間的主 幀。BS時鐘1504與CP時鐘1506之間的同步誤差由BS時鐘1504信號中的 RF基準點、BS時鐘1504中的群時延、由ALCD與基站之間的距離所致的信號 傳輸時間、CP部分中的群時延和ALCD結構引起。
只要ALCD跟蹤基站，ALCD的CP部分就可以知道絕對GPS時間，并且可 以預測在產品整合階段，而不是實時測量和調整的ALCD上的GPS時間的相關 精度。如果ALCD失去基站或BS時鐘1504的線索，CP時鐘1506的精度將變 差。CP時鐘1506的性能變差可以根據通常用Allan方差表示的CP時鐘1506 頻率穩定性和最后跟蹤的期限預測。
ALCS被設計成與空中接口無關。由于移動手機(即，ALCD)制造者知道 跟蹤條件、CP時鐘1504的頻率穩定性和空中接口性能，移動手機制造者可 以確定提供轉移絕對GPS時間的模型和/或與GPS時鐘1508的接口和包括所 有不確定影響的相關精度的優選或最佳方法。
在第三步驟中，GPS時鐘1508通過ALCD的位置確定部分與ALCD的通信 部分之間的通信鏈路向CP時鐘1506請求時間轉移消息。通常，這個時間轉
移請求消息不包含參數。
ALCD的通信部分可以以幾種不同方式對這樣的消息作出反應。通信部分 可以生成準確定時事件和返回時間轉移響應消息。定時事件通常是上升沿有 效或下降沿有效的單個長方形脈沖。時間轉移響應消息通常包含用GPS星期 表示的定時事件的時間、該星期內的秒數和用秒表示的時間不確定性。通過 利用GPS時鐘1508定時定時事件，使GPS時鐘1508與CP時鐘1506的時間同步。
通信部分還可以將"A，，消息發送回到位置確定部分。例如，通信部分或
位置確定部分可以監^LCP時鐘1506和GPS時鐘1508。當作出時間轉移請求 時，無論哪個部分正在監視時鐘，通信部分或位置確定部分都接收GPS時間 1502,并且在GPS時鐘1508和GPS時間1502之間進行差值計算。然后可以 將這個A用于GPS計算和位置確定，直到請求新的時間轉移。
當位置確定部分對新GPS衛星開始新搜索時，通常需要定時信息。可以 在位置確定部分的請求下周期性地作出定時同步。由于最后基準時鐘和/或頻 率因GPS時鐘1508的質量而發送，可用于搜索的有效時間精度可能隨時間而 變差；但是，針對ALCS所述的手段減少或消除了將GPS時鐘1508鎖定在CP 時鐘1506上，以及通過BS時鐘1504讓CP時鐘1506鎖定在GPS時間基準 1502上的需要。GPS時鐘1508的頻率穩定性(用它的Allan方差以及隨溫度 的頻率穩定性表示)可以用于預測GPS衛星信號搜索開始時的時間不確定性。 ALCS輔助ALCD正確地預測時間變差影響，以1更選才奪時間轉移周期，并且自 控制GPS時鐘1508的選擇以來實現時間轉移，并且使作出下一次搜索的時間 在ALCS的控制下。
頻率轉移
圖16例示了與ALCS 1600結合在一起使用的頻率轉移結構的實現例子。 在本例中，ALCS 1600與蜂窩式電話系統，譬如，每個基站("BS")具有高 質量基準時鐘的用在美國的CDMA系統結合在一起操作。系統ALCS 1600示出 了可以按如下將BS時鐘1602,以及相關BS時鐘1602頻率轉移到CP時鐘 1604,然后轉移到GPS時鐘160，以便在必要時估計GPS時鐘1606的頻率偏 移。
通常，ALCD的通信部分(未示出)跟蹤無線網絡信號，并且測量相對于 BS時鐘1602的CP時鐘1604頻率偏移。這種測量之后的CP時鐘1604頻率 不確定性通常由通過網絡標準、ALCD跟蹤環性能、CP時鐘1604頻率穩定性 和ALCD運動詳細說明的BS時鐘1602頻率偏移引起。
通信部分接著周期性地將頻率基準消息發送到位置確定部分，其中，該 消息通常包含CP時鐘1604和BS時鐘1602之間的頻率誤差。頻率基準消息 在通過ALCD能力，以及根據GPS時鐘1506和/或CP時鐘1604要求更新的必 要性確定的間隔內發送。例如，如果GPS時鐘1606和CP時鐘1604兩者是高質量晶體，可以比如果GPS時鐘1606和CP時鐘1604兩者是低質量晶體較不 頻繁地發送更新消息，或在一些情況下只發送更新消息一次。但是，頻率誤 差更新的周期可由ALCD制造者選擇。由于如下所述以其自身的速率將GPS時 鐘1506與CP時鐘1604比較，頻率基準消息之間的任何CP時鐘1604相對于 BS時鐘1602漂移都將使GPS時鐘1606的不確定性增加。設置CP時鐘1604 的另一種方法是使CP時鐘1604與接收信號對準和與BS時鐘1602同步。 像在此引用以供參考的、頒發給Krasner那樣的美國專利第5,841,396
段。ALCS 1600避免了附加電路和如Krasner手段所述的CP部分和GPS部分 之間的信號轉移。這導致ALCS 1600更易于和更廉價地實現現有蜂窩式、無 線、或有線電話系統。
圖17例示了與ALCS 1700結合在一起使用的頻率轉移結構的實現例子的 方框圖。ALCD 1701可以保持在不將GPS時鐘1702鎖定在CP時鐘1704上的 總頻率誤差預算施加的限制內的總頻率誤差。ALCD 1701可以包括位置確定 部分(未示出)內的GPS部分1706和通信部分(未示出)內的CP部分1708， 以及GPS時鐘1702和CP時鐘1704。 ALCD 1701制造者可以^見利用基準消息 調整了頻率和/或時間之后的殘余預算頻率誤差和CP時鐘17 04的A11 an方差 特性而定設計消息周期的特定限度。發送的信息是相對頻率誤差，而不是絕 對誤差(用赫茲"Hz"表示)，因為GPS部分1706不知道CP時鐘1704的絕 對頻率。GPS部分1706需要的消息與標稱CP時鐘1704頻率無關。
GPS部分1706和GPS時鐘1702利用CP時鐘1704頻率的不確定性信息 優化信號獲取性能。除了 ALCD 1701運動之外，誤差預算中的所有東西都依 賴于無線基礎設施和CP部分1708的結構。CP部分1708周期性地將消息發 送到GPS部分1706,該消息包含用赫茲表示的CP時鐘1704標稱頻率(例如， 通過CP部分1708將分CP時鐘1704的頻率發送到計數器1710加以測量，以 便將絕對頻率誤差轉變成相對頻率誤差)、CP時鐘1704相對頻率偏移與BS 時鐘(未示出)頻率的關系和CP時鐘1704頻率偏移不確定性。
GPS部分1706接著利用計數器1710測量GPS時鐘1702與CP時鐘1704 之間的相對頻率。計數器開門信號的有效寬度通過計數預定個GPS時鐘1702 的脈沖確定。在這個開門信號期間CP時鐘1704脈沖的個數用于確定GPS時 鐘1702與CP時鐘1704之間的相對頻率。發送頻率基準信息之間的頻率漂移依賴于GPS時鐘1702的Allan方差和 它隨溫度的穩定性。可以視分配給GPS時鐘1702的最大頻率誤差和GPS時鐘 1702的質量而定調整發送頻率基準信息之間的周期。在一種可替代實現中， 或為了便于實現，可以將分頻器插在CP時鐘1704和計數器1710之間，因此 降低計數器1710測量的絕對頻率。這個過程描述在此全文引用以供參考、 2004年l月27日頒發給Garin等人和發明名稱為"輔助全球定位系統的方 法"的美國專利第6, 684，158號中。
在圖18中，示出了例示用于實施ALCS執行的示范性過程的步驟的流程 圖。該過程從1802開始，方框1804例示了在ALCD上從至少一個GPS衛星接 收至少一個信號，其中，ALCD可以選擇性地在GPS獨立模式和至少一種其它 模式之間切換。方框1806例示了周期性地將頻率基準消息發送到ALCD。方 框1808例示了利用至少一個信號和頻率基準消息確定ALCD的地理位置。然 后在步驟1810中結束該過程。
圖18中的過程可以通過硬件或軟件執行。如果通過軟件執行該過程，軟 件可以駐留在ALCS中的軟件存儲器(未示出)中。軟件存儲器中的軟件可以 包括實現邏輯功能的可執行指令的有序列表(即，可以以像數字電路或源代 碼那樣的數字形式或以像模擬電路或像模擬電信號、聲音信號或視頻信號那 樣的模塊源那樣的模擬形式實現的"邏輯")，可以選擇性地具體化在任何計 算機可讀(或信號承載)媒體中，供指令執行系統、裝置、或設備，譬如， 基于計算機系統、包含處理器系統、或可以選擇性地從指令執行系統、裝置、 或設備取出指令和執行指令的其它系統使用或與它們結合在一起使用。在本 文件的背景下，"計算機可讀媒體"和/或"信號承載媒體"是可以包含、存 儲、傳達、傳播、或傳輸供指令執行系統、裝置、或設備使用或與它們結合 在一起使用的程序的任何工具。可選擇地，計算機可讀媒體可以是，例如， 但不局限于，電、磁、光、電磁、紅外、或半導體系統、裝置、設備、或傳 播媒體。計算機可讀媒體的更具體例子"非窮盡列表"包括如下含有一條 或多條導線的電連線(電)、便攜式計算機磁盤(磁)、RAM (電)、只讀存儲 器"ROM"(電)、可擦可編程只讀存儲器(EPROM或閃速存儲器)(電)、光纖 (光)和便攜式只讀光盤存儲器"CDROM"(光)。請注意，計算機可讀媒體甚 至可以是紙張或將程序打印在上面的另一種適用媒體，因為可以通過，例如， 光掃描紙張或其它媒體電捕獲程序，然后，如果有必要，以適當方式編譯、解釋或處理它，然后將它存儲在計算機存儲器中。 GPS引擎跟蹤器結構
本領域的普通技術人員應該懂得，雖然在本申請中已經描述了 GPS接收
器，但也可以利用含有GPS引擎的GPS跟蹤器設備(即，"GPS跟蹤器"或"GPS 基帶跟蹤器，，)實現位置確定部分，GPS引擎可以只測量GPS數據，然后將測 量數據發送到位于GPS跟蹤器外部的主處理器。在本例中，主處理器可以是 如圖2、 4和5所述的通信部分。GPS引擎是含有GPS跟蹤器硬件的設備。一 般說來，GPS引擎硬件獲取和跟蹤GPS衛星，并且將原始測量數據(譬如， 來自GPS衛星的測量偽范圍數據)發送到主處理器用于位置計算。作為一個 例子，GPS引擎可以利用可從加州San Jose市SiRF技術公司獲得的部件實 現。例如，RF接口電路可以實現成GRF2i/LP集成電路。然后，位置處理電 路可以實現成，例如，GSP2t集成電路或GSP2e集成電路。由于GPS引擎獲 取和跟蹤GPS衛星，然后將原始測量數據發送到與不同主應用程序并行地運 行導航軟件(譬如，SiRFNav或類似類型的軟件)的主處理器，這種類型的 GPS引擎硬件通過使原始測量數據到主處理器的最大發送速率保持在低水平 上(例如，每秒一個測量數據)使主處理器和操作系統上的額外開銷降到最 小。導航軟件接著計算GPS引擎設備的位置、時間和速度。利用導航軟件實 現GPS引擎的例子描述在2002年7月18日提交的、發明名稱為"GPS系統 的跟蹤器結構"的美國專利申請第10/199, 253號、2005年6月6曰提交的、 發明名稱為"基于主機衛星定位系統"的美國專利申請第11/149, 438號一 2002年10月IO日提交的、發明名稱為"基于主機衛星定位系統"的美國專 利申請第10/269, 914號的繼續、2002年10月10日提交的、發明名稱為"分 層基于主機衛星定位解決方案"的美國專利申請第10/269， 105號和2002年 10月10日提交的、發明名稱為"基于主機衛星定位解決方案中的導航處理" 的美國專利申請第10/269,104號中，本申請全文引用所有這些申請以供參 考。
作為另一個例子，GPS引擎可以利用可從加州Sunnyvale市Trimble公 司獲得的部件實現。作為一個例子，GPS引擎可以利用Trimble公司包括兩 個集成電路和FirstGPSTM軟件的FirstGPSTM結構實現。這些Trimble集成電 路提供了執行處理器強化GPS跟蹤和處理任務和使主CPU能夠不用負擔在設 備上運行的其它應用程序地以它自己的步伐計算實際位置、速度和時間"pvr')答案的gps "測量平臺"。
類似地，GPS引擎也可以利用從加州San Jose市Global Locate公司獲 得的部件實現。作為一個例子，GPS引擎可以利用兩者都來自Global Locate 公司的GL-2000 GPS基帶處理器集成電路和GL-LN22 GPS集成前端集成電路 實現。在本例中，GL-LN22 GPS集成前端包括筒化和降頻轉換接收到的GPS 信號和將它們數字化成供GL-2000 GPS基帶處理器處理的基帶信號的RF信號 處理電路。GL-2000包含管理GPS信號處理的功能。它獲取和處理可用GPS 衛星信號，并且GL-2000上的GPS信號處理器進行頻率和代碼域搜索，測量 衛星范圍和范圍速率信息，并且解碼導航日期消息。然后，將測量結果發送 到主處理器(譬如，蜂窩式電話上的主處理器)。
更進一步，GPS引擎也可以利用從加州San Diego市QUALCOMM公司獲得 的部件實現。作為一個例子，GPS引擎可以利用QUALCOMM生產的MGP6200 多模式GPS處理器集成電路實現，并且GPS引擎也可以包括像也來自QUALCO固 的RGR620()TMGPS無線電接收器那樣的RF前端電路。在本例中，RGR6200 GPS 無線電接收器包括簡化和降頻轉換接收到的GPS信號和將它們數字化成供 MGP620(T多模式GPS處理器處理的基帶信號的RF信號處理電路。RGR6200 GPS無線電接收器包含管理GPS信號處理的功能。它獲取和處理可用GPS衛 星信號，并且RGR620(TGPS上的GPS信號處理器進行頻率和代碼域搜索，測 量衛星范圍和范圍速率信息，并且解碼導航日期消息。然后，將測量結果發 送到像也來自QUALCO畫的MSM20(T移動臺調制解調器基帶集成電路(即，"芯 片組")那樣的主處理器(譬如，蜂窩式電話上的主處理器)。
還應該懂得，作為另一個實現例子，信號芯片組可以被集成成具有集成 成含有分立功能"IP"部分的一個插件的GPS引擎和基帶芯片組的分立功能。 應該懂得，IP部分(也稱為"知識產權核心"或"IP核心")包括集成電路 (即，芯片組)的設計代碼和嵌入芯片組中的任何軟件的任何代碼，這兩者 使制造者可以以低于購買合為一體分立芯片組的成本將IP核心整合到它們 的產品中。作為一個例子，信號集成芯片組可以是利用gpsOne⑧技術的來自 QUALCOMM的MSM 族芯片組。
在圖19中，示出了利用位置確定部分1904中的GPS引擎1902和通信部 分1912中的主處理器1906的ALCD 1900的實現例子的方框圖。GPS引擎1902 可以包括GPS前端1910和GPS處理器1912。 GPS前端1910可以通過信號路徑1916與天線1914進行信號通信。另外，GPS處理器1912可以分別通過信 號路徑1918和1920與GPS前端1910和主處理器1906兩者進行信號通信。
在一個操作例子中，GPS引擎1902可以在GPS前端1910上從天線1914 接收來自數個GPS衛星(未示出)的GPS信號1922。 GPS前端1910簡化和降 頻轉換接收到的GPS信號1922,并且將它們數字化成傳遞給GPS處理器1912 的基帶信號。GPS處理器1912接著從接收到的GPS信號1922中獲取和跟蹤 GPS衛星，然后將原始偽范圍測量數據發送到運行導航軟件1924的主處理器 1906。主處理器1906接著根據GPS引擎1902提供的原始偽范圍測量數據確 定ALCD 1900的位置。
通信部分19Q8也能夠通過天線1926接收如上所述的位置輔助信號1928， 以協助ALCD 1900確定它的位置。在這個實現例子中，主處理器1906可以確 定如上所述的ALCD 1900的操作模式。根據GPS引擎1902是否能夠檢測和接 收GPS信號1922,主處理器1906可以確定位置確定部分1904的操作模式。 這些模式可以是GPS獨立、GPS自主、GPS網絡輔助、GPS網絡中心、基于網 絡、反向輔助和擴充自主模式。
雖然已經描述了本發明的各種各樣實施例，但對于本領域的普通技術人 員來說，顯而易見，許多實施例和實現都可以在本發明的范圍之內。于是， 除了根據所附權利要求書及其等效物之外，本發明不受限制。
權利要求
1.一種輔助位置通信系統(“ALCS”)，包含地理位置服務器；和輔助位置通信設備(“ALCD”)，包括與地理位置服務器進行信號通信的通信部分，和含有GPS引擎的位置確定部分，其中，通信部分能夠選擇性地在如下模式之間切換確定ALCD的地理位置的第一位置確定模式，和確定ALCD的地理位置的第二位置確定模式。
2. 根據權利要求1所述的ALCS,其中，選擇性切換基本上與ALCD的地 理位置確定同時發生。
3. 根據權利要求1所述的ALCS，其中，地理位置服務器從至少一個GPS 衛星接收至少一個GPS信號。
4. 根據權利要求1所述的ALCS，其中，通信部分能夠選擇性地將所確 定的ALCD的地理位置發送到地理位置服務器。
5. 根據權利要求l所述的ALCS,其中，，GPS引擎是能夠接收GPS信號并 生成與接收到的GPS信號相對應的GPS偽范圍信號的GPS跟蹤器。
6. 根據權利要求1所述的ALCS，其中，第一位置確定模式是從由如下 模式組成的組中選擇的 GPS獨立模式； GPS自主模式； GPS網絡輔助模式； GPS網絡中心模式； 基于網絡模式； 反向輔助模式；和 擴充自主模式。
7. 根據權利要求6所述的ALCS，其中，第二位置確定模式是從由如下 模式組成的組中選擇的GPS獨立模式； GPS自主模式；GPS網絡輔助模式； GPS網絡中心模式； 基于網絡模式； 反向輔助模式；和 擴充自主模式。
8. 根據權利要求7所述的ALCS，其中，GPS引擎是能夠接收GPS信號并 生成與接收到的GPS信號相對應的GPS偽范圍信號的GPS跟蹤器。
9. 根據權利要求7所述的ALCS,其中，通信部分能夠選擇性地將所確 定的ALCD的地理位置發送到地理位置服務器。
10. 根據權利要求9所述的ALCS,其中，通信部分包括無線接收器。
11. 根據權利要求10所述的ALCS,其中，位置確定部分的選擇性切換 由ALCD自動進行。
12. 根據權利要求11所述的ALCS,其中，位置確定部分的選擇性切換 由通信部分自動進行。
13. 根據權利要求10所述的ALCS,其中，位置確定部分的選擇性切換 由ALCD手工進行。
14. 根據權利要求13所述的ALCS,其中，位置確定部分的選擇性切換 在通信部分上手工進行。
15. 根據權利要求6或7所述的ALCS,其中，擴充自主模式利用從由如 下網絡組成的組中選擇的網絡資源計算機網絡； 通4言網全各；和 無線網絡。
16. 根據權利要求15所述的ALCS,其中，GPS引擎是能夠接收GPS信號 并生成與接收到的GPS信號相對應的GPS偽范圍信號的GPS跟蹤器。
17. 根據權利要求16所述的ALCS，其中，無線網絡是藍牙無線網絡。
18. 根據權利要求16所述的ALCS,其中，無線網絡是IEEE 802. 11無 線網絡。
19. 根據權利要求6或7所述的ALCS,其中，擴充自主模式利用能夠發送擴充輔助信息的外部設備。
20. 根據權利要求19所述的ALCS,其中，GPS引擎是能夠接收GPS信號并生成與接收到的GPS信號相對應的GPS偽范圍信號的GPS跟蹤器。
21. 根據權利要求20所述的ALCS，其中，外部設備利用無線發送來發送擴充輔助信息。
22. 根據權利要求21所述的ALCS，其中，
23. 根據權利要求21所述的ALCS,其中 發送。
24. 根據權利要求21所述的ALCS,其中， 射器。
25. 根據權利要求20所述的ALCS，其中 發送擴充輔助信息。
26. 根據權利要求25所述的ALCS，其中，
27. 根據權利要求25所述的ALCS，其中，
28. 根據權利要求25所述的ALCS,其中，
29. 根據權利要求20所述的ALCS，其中 的位置信息。
30. 根據權利要求20所述的ALCS，其中，的星歷數據。
31. 根據權利要求7所述的ALCS,其中，在基于網絡模式下操作的ALCD 利用外部通信系統內的發送器確定ALCD的地理位置。
32. 根據權利要求31所述的ALCS，其中，ALCD利用到達時差("TDOA") 技術確定ALCD的地理位置。
33. 根據權利要求32所述的ALCS,其中，GPS引擎是能夠接收GPS信號 并生成與接收到的GPS信號相對應的GPS偽范圍信號的GPS跟蹤器。
34. 根據權利要求7所述的ALCS，其中，在反向輔助模式下操作的ALCD 監視ALCS。
35. 根據權利要求34所述的ALCS，其中，GPS引擎是能夠接收GPS信號 并生成與接收到的GPS信號相對應的GPS偽范圍信號的GPS跟蹤器。
36. 根據權利要求35所述的ALCS，其中，在反向輔助模式下操作的ALCD 監i見ALCS以便用在ALCD的功率管理中。
37. 根據權利要求36所述的ALCS,其中，功率管理包括改變從基站發 送到ALCD的天線束的特性，其中基站在ALCS內。無線發送包括藍牙發送。 ,無線發送包括IEEE 802. 11外部設備包括GPS無線再發外部設備利用非無線發送來非無線發送包括串行連接。 非無線發送包括以太網連接。 非無線發送包括電連接。 擴充輔助信息包括外部設備擴充輔助信息包括GPS衛星
38. 根據權利要求35所述的ALCS,其中，在反向輔助模式下操作的ALCD 監視ALCS以便用在ALCD的小區規劃中。
39. 根據權利要求35所述的ALCS,其中，ALCD將所確定的ALCD的地理 位置與無線網絡監視信息 一起發送到地理位置服務器。
40. 根據權利要求39所述的ALCS，其中，無線網絡監視信息包括ALCD 的地理位置上無線網絡的無線信號強度。
41. 根據權利要求35所述的ALCS，其中，ALCD在無線網絡內將ALCD的 地理位置、速度和方位發送到地理位置服務器。
42. 根據權利要求35所述的ALCS,其中，在反向輔助模式下操作的ALCD 向地理位置服務器提供在ALCD上測量的冗余時間和頻率基準信息。
43. 根據權利要求42所述的ALCS，其中，ALCS從在ALCD上測量的冗佘 時間和頻率基準信息中模擬無線網絡時間偏移和頻率漂移。
44. 根據權利要求35所述的ALCS，其中，ALCD將在ALCD上測量的多徑 信息發送到地理位置服務器。
45. 根據權利要求44所述的ALCS，其中，ALCS根據來自ALCD的所測量 到的多徑信息模擬無線網絡多徑特性。
46. 根據權利要求35所述的ALCS,其中，ALCD對準ALCD無線跟蹤環的 鎖相環("PLL")。
47. 根據權利要求7所述的ALCS,其中，GPS引擎是能夠接收GPS信號 并生成與接收到的GPS信號相對應的GPS偽范圍信號的GPS跟蹤器。
48. 根據權利要求47所述的ALCS，其中，在反向輔助模式下操作的ALCD 無需利用地理位置服務器地利用來自ALCS內的第二 ALCD的直接GPS輔助。
49. 根據權利要求47所述的ALCS，其中，在反向輔助模式下操作的ALCD 利用空間域多路復用("SDM")提高ALCS的小區內的頻率容量。
50. 根據權利要求47所述的ALCS,其中，當發生預定事件時，位置確 定部分在第 一位置確定模式和第二位置確定模式之間切換。
51. 根據權利要求50所述的ALCS,其中，預定事件由用戶手工選擇。
52. 根據權利要求50所述的ALCS，其中，預定事件是至少一個GPS衛 星信號的初始獲取。
53. 根據權利要求52所述的ALCS，其中，第一位置確定模式是GPS獨 立模式，而第二位置確定模式是從由如下模式組成的組中選擇的GPS自主模式； GPS網絡輔助模式； GPS網絡中心模式； 基于網絡模式； 反向輔助一莫式；和 擴充自主模式。
54. 根據權利要求53所述的ALCS,其中，位置確定部分的選擇性切換 將位置確定部分從第二位置確定模式切換到GPS獨立模式。
55. 根據權利要求53所述的ALCS,其中，第二位置確定模式是GPS網 絡輔助模式。
56. 根據權利要求5 3所述的ALCS,其中，第二位置確定模式是反向輔 助模式。
57. 根據權利要求56所述的ALCS,其中，ALCD能夠接收來自第二信源 的信息。
58. 根據權利要求57所述的ALCS，其中，第二信源是從由如下網絡組 成的組中選^^的藍牙網絡；專用移動無線電("SMR")網絡；個人通信系統("PCS")網絡；非無線局域網；無線局域網；紅外線網絡；尋呼網絡；雙向尋呼網絡；和FM廣播網。
59. 根據權利要求58所述的ALCS，其中，無線局域網是IEEE 802.11 無線網絡。
60. 根據權利要求58所述的ALCS，其中，ALCD的地理位置是利用來自 至少一個GPS衛星的GPS信號和來自第二信源的信息確定的。
61. 根據權利要求50所述的ALCS,其中，預定事件是經過了未獲得至 少一個GPS衛星信號的預定時間量。
62. 根據權利要求61所述的ALCS,其中，預定事件發生在以ALCD的地 理位置確定時間為中心的30秒時間窗內。
63. 根據權利要求47所述的ALCS，其中，通信部分能夠選擇性地將所確定的ALCD的地理位置發送到地理位置服務器；通信部分包括無線接收器；和通信部分周期性地將頻率基準消息發送到位置確定部分。
64. 根據權利要求63所述的ALCS,其中，頻率基準消息使呼叫處理時 鐘與基站時鐘對準，其中呼叫處理時鐘是通信部分的零件，而基站時鐘與地 理位置服務器進行信號通信。
65. 根據權利要求63所述的ALCS，其中，頻率基準消息包括呼叫處理 時鐘與基站時鐘之間的誤差，其中呼叫處理時鐘是通信部分的零件，而基站 時鐘與地理位置服務器進行信號通信。
66. 根據權利要求65所述的ALCS,其中，周期性地將位置確定部分中 的GPS時鐘與呼叫處理時鐘相比較，以確定GPS時鐘的頻率偏移。
67. 根據權利要求66所述的ALCS,其中，頻率基準消息的周期性發送 和GPS時鐘與呼叫處理時鐘的周期性比較具有相同周期。
68. 根據權利要求67所述的ALCS，其中，當發生預定事件時，位置確 定部分在第 一位置確定模式和第二位置確定模式之間切換。
69. 根據權利要求68所述的ALCS,其中，預定事件是至少一個GPS衛 星信號的初始獲取。
70. 根據權利要求69所述的ALCS，其中，位置確定部分的選擇性切換 將位置確定部分從第一位置確定模式切換到GPS獨立模式。
71. 根據權利要求70所述的ALCS,其中，位置確定部分的選擇性切換 將位置確定部分從GPS獨立模式切換到第二位置確定模式。
72. —種輔助位置通信設備("ALCD")，該ALCD包含 與無線通信網絡通信的通信部分；和含有GPS引擎的位置確定部分， 其中，通信部分能夠選擇性地在如下模式之間切換 第一位置確定模式，和確定ALCD的地理位置的至少一種其它位置確定模式。
73. 根據權利要求72所述的ALCD，其中，GPS引擎是能夠接收GPS信號 并生成與接收到的GPS信號相對應的GPS偽范圍信號的GPS跟蹤器。
74. 根據權利要求73所述的ALCD,其中，第一位置確定模式是從由如 下模式組成的組中選擇的GPS獨立模式； GPS自主模式； GPS網絡輔助模式； GPS網絡中心模式； 基于網絡模式； 反向輔助;漠式；和 擴充自主模式。
75. 根據權利要求74所述的ALCD,其中，至少一種其它位置確定模式 是從由如下模式組成的組中選擇的GPS獨立模式； GPS自主模式； GPS網絡輔助模式； GPS網絡中心模式； 基于網絡模式； 反向輔助模式；和 擴充自主模式。
76. 根據權利要求75所述的ALCD,其中，選擇性切換基本上與ALCD的 地理位置確定同時發生。
77. 根據權利要求75所述的ALCD,其中，通信部分能夠選擇性地將所 確定的ALCD的地理位置發送到地理位置服務器。
78. 根據權利要求77所述的ALCD，其中，通信部分包括無線接收器。
79. 根據權利要求74或75所述的ALCD,其中，擴充自主模式利用從由 如下網絡組成的組中選擇的網絡資源計算機網絡； 通信網絡；和 無線網絡。
80. 根據權利要求79所述的ALCD,其中，無線網絡是藍牙無線網絡。
81. 才艮據權利要求80所述的ALCD，其中，無線網絡是IEEE 802. 11無 線網絡。
82. 根據權利要求74或75所述的ALCD,其中，擴充自主模式利用能夠 發送擴充輔助信息的外部設備。
83. 根據權利要求82所述的ALCD，其中，外部設備利用無線發送來發 送擴充輔助信息。
84. 根據權利要求83所述的ALCD，其中，無線發送包括藍牙發送。
85. 根據權利要求83所述的ALCD，其中，無線發送包括IEEE 802.11 發送。
86. 根據權利要求83所述的ALCD,其中，外部設備包括GPS無線再發 射器。
87. 根據權利要求82所述的ALCD,其中，外部設備利用非無線發送來 發送擴充輔助信息。
88. 根據權利要求82所述的ALCD,其中，擴充輔助信息包括外部設備 的位置信息。
89. 根據權利要求88所述的ALCD，其中，擴充輔助信息包括GPS衛星 的星歷數據。
90. 根據權利要求73或74所述的ALCD，其中，當發生預定事件時，位 置確定部分在GPS獨立模式和至少一種其它位置確定模式之間切換。
91. 根據權利要求90所述的ALCD，其中，預定事件由用戶手工選擇。
92. 根據權利要求90所述的ALCD，其中，預定事件是至少一個GPS衛 星信號的初始獲取。
93. 根據權利要求92所述的ALCD，其中，GPS接收器的選擇性切換將位 置確定部分從至少一種其它位置確定模式切換到GPS獨立模式。
94. 根據權利要求93所述的ALCD，其中，ALCD能夠接收來自第二信源 的信息。
95. 根據權利要求94所述的ALCD，其中，第二信源是從由如下網絡組 成的組中選擇的藍牙網絡；專用移動無線電("SMR，，)網絡； 個人通信系統("PCS")網絡；非無線局域網； 無線局域網； 紅外線網絡； 尋呼網絡； 雙向尋呼網絡；和 FM廣播網。
96. 根據權利要求95所述的ALCD，其中，無線局域網是IEEE 802.11 無線網絡。
97. 根據權利要求95所述的ALCD，其中，ALCD的地理位置是利用來自 至少一個GPS衛星的GPS信號和來自第二信源的信息確定的。
98. —種輔助位置通信設備("ALCD")，該ALCD包含 與無線通信網絡通信的工具；和含有GPS引擎的位置確定部分， 其中，通信工具能夠選擇性地在如下之間切換 第一位置確定模式，和確定ALCD的地理位置的至少一種其它位置確定才莫式。
99. 根據權利要求98所述的ALCD，其中，GPS引擎是能夠接收GPS信號 并生成與接收到的GPS信號相對應的GPS偽范圍信號的GPS跟蹤器。
100. 根據權利要求99所述的ALCD，其中，第一位置確定模式是從由如 下模式組成的組中選擇的GPS獨立模式； GPS自主模式； GPS網絡輔助模式； GPS網絡中心模式； 基于網絡模式； 反向輔助模式；和 擴充自主模式。
101. 根據權利要求100所述的ALCD，其中，至少一種其它位置確定模式是從由如下模式組成的組中選擇的 GPS獨立模式； GPS自主模式；GPS網絡輔助模式； GPS網絡中心模式； 基于網絡模式； 反向輔助模式；和 擴充自主模式。
102. —種輔助位置通信系統("ALCS")，包含 輔助位置通信設備("ALCD")，包括接收和處理GPS信號的GPS部分，在GPS部分外部和與GPS部分耦合的策略選擇器，用于根據GPS部 分的狀態確定定位策略，其中，策略選擇器能夠選擇性地在如下之間切換 第一位置確定模式，和確定ALCD的地理位置的至少一種其它位置確定模式，和 與GPS部分和策略選擇器耦合的通信部分，用于將數據發送到地理 位置服務器和從地理位置服務器接收數據；和通過通信網絡與ALCD的通信部分通信的地理位置服務器，包括 形成位置輔助數據的輔助lt據生成部分；和 將數據發送到ALCD和從ALCD接收數據的通信控制部分。
103. —種跟蹤至少一個GPS衛星的輔助位置通信設備("ALCD")，包含: 總線結構，中央處理單元(CPU)核心，包含 與總線結構耦合的微處理器；與總線結構耦合的高速緩沖存儲器，用于存儲軟件代碼； 與總線結構耦合的隨機存取存儲器，用于存儲數據；和 與總線結構耦合的只讀存儲器，用于存儲引導程序；和 GPS引擎，包含GPS和廣域擴充服務(WAAS)信號的接收、跟蹤和解調引擎，其中， GPS結構可以通過總線結構與至少兩個不同協議接口耦合， 其中，CPU能夠選擇性地在如下之間切換 第一位置確定模式，和確定ALCD的地理位置的至少一種其它位置確定模式。
104. —種跟蹤至少一個GPS衛星的輔助位置通信設備("ALCD")，包含:總線結構，中央處理單元(CPU)核心，包含 與總線結構耦合的^f效處理器；與總線結構耦合的高速緩沖存儲器，用于存儲軟件代碼； 與總線結構耦合的隨機存取存儲器，用于存儲數據和存儲用于跟蹤 至少一個GPS衛星的自主代碼；和與總線結構耦合的只讀存儲器，用于存儲引導程序；和 GPS引擎，包含GPS和廣域擴充服務(WAAS)信號的接收、跟蹤和解調引擎，其中， GPS引擎可以選擇性地將存儲的自主代碼用于跟蹤至少一個GPS衛星， 其中，CPU能夠選擇性地在如下之間切換 第一位置確定模式，和確定ALCD的地理位置的至少一種其它位置確定模式。
105. —種跟蹤至少一個GPS衛星的輔助位置通信設備("ALCD"),包含 總線結構，中央處理單元(CPU)核心，包含 與總線結構耦合的微處理器；與總線結構耦合的高速緩沖存儲器，用于存儲軟件代碼； 與總線結構耦合的隨機存取存儲器，用于存儲數據； 與總線結構耦合的只讀存儲器，用于存儲引導程序；和 GPS引擎，包含GPS和廣域擴充服務(WAAS)信號的接收、跟蹤和解調引擎，其中， GPS結構可以通過總線結構與至少兩個不同協議接口耦合，并且協議接口由 GPS結構自動選擇，其中，CPU能夠選擇性地在如下之間切換 第一位置確定模式，和確定ALCD的地理位置的至少一種其它位置確定模式。
106. —種確定輔助位置通信系統("ALCS")內，含有位置確定部分和通 信部分的輔助位置通信設備("ALCD")的地理位置的方法，該方法包含在位置確定部分上從至少一個GPS衛星接收至少一個GPS信號， 選擇性在如下之間的切換第一位置確定;f莫式，和確定ALCD的地理位置的至少一種其它位置確定模式，和 確定ALCD的地理位置。
107. 根據權利要求106所述的方法，其中，第一位置確定模式是從由如 下模式組成的組中選擇的GPS獨立模式； GPS自主模式； GPS網絡輔助模式； GPS網絡中心模式； 基于網絡模式； 反向輔助纟莫式；和 擴充自主模式。
108. 根據權利要求107所述的方法，其中，至少一種其它位置確定模式 是從由如下模式組成的組中選擇的GPS獨立模式； GPS自主模式； GPS網絡輔助模式； GPS網絡中心模式； 基于網絡模式； 反向輔助模式；和 擴充自主模式。
109. 根據權利要求108所述的方法，其中，在基本上與切換到所選至少 一種其它位置確定模式相同的時間，利用所選至少 一種其它位置確定模式確 定ALCD的地理位置。
110. 根據權利要求108所述的方法，進一步包括選擇性地向所述ALCS 中的地理服務器發送所確定的ALCD的地理位置。
111. 根據權利要求IIO所述的方法，其中，確定地理位置由ALCD進行。
112. 根據權利要求lll所述的方法，其中，位置確定利用GPS引擎，并 且通信部分確定ALCD的地理位置。
113. 根據權利要求111所述的方法，其中，所確定的ALCD的地理位置 的選擇性發送由ALCD進行，并且將地理位置從ALCD發送到地理位置服務器。
114. 根據權利要求111所述的方法，其中，選擇性地切換包括自動選擇地切換ALCD。
115. 根據權利要求111所述的方法，其中，選擇性地切換包括手工選擇 地切換ALCD。
116. 根據權利要求108所述的方法，其中，選擇擴充自主模式進一步包 括從從由如下網絡組成的組中選擇的網絡資源接收擴充模式信息計算機網絡； 通信網絡；和 無線網絡。
117. 根據權利要求116所述的方法，其中，無線網絡是藍牙無線網絡。
118. 根據權利要求116所述的方法，其中，無線網絡是IEEE 802. 11無 線網絡。
119. 根據權利要求108所述的方法，其中，選擇擴充自主模式進一步包 括接收從外部設備發送的擴充輔助信息。
120. 根據權利要求119所述的方法，其中，通過無線發送接收擴充輔助信息。
121. 根據權利要求120所述的方法，其中，通過藍牙發送接收擴充輔助化息。
122. 根據權利要求120所述的方法，其中，通過IEEE 802. ll發送接收 擴充輔助信息。
123. 根據權利要求119所述的方法，其中，接收從外部設備發送的擴充 輔助信息包括接收從靜止對象發送的擴充輔助信息。
124. 根據權利要求123所述的方法，其中，接收從靜止對象發送的擴充 輔助信息包括接收從EXIT標牌發送的擴充輔助信息。
125. 根據權利要求123所述的方法，其中，接收從靜止對象發送的擴充 輔助信息包括接收從交通指示牌發送的擴充輔助信息。
126. 根據權利要求123所述的方法，其中，接收從靜止對象發送的擴充 輔助信息包括接收從光柱發送的擴充輔助信息。
127. 根據權利要求119所述的方法，其中，擴充自主模式包括接收從包 括GPS重復輻射輔助信息的外部設備發送的擴充輔助信息。
128. 根據權利要求119所述的方法，其中，通過非無線發送接收擴充輔助信息。
129. 根據權利要求128所述的方法，其中，通過串行連接接收擴充輔助信息。
130. 根據權利要求128所述的方法，其中，擴充自主模式包括通過以太 網連接接收擴充輔助信息。
131. 根據權利要求128所述的方法，其中，擴充自主模式包括通過電連 接接收擴充輔助信息。
132. 根據權利要求131所述的方法，其中，擴充自主模式包括從外部設 備內的電池充電器接收擴充輔助信息。
133. 根據權利要求108所述的方法，其中，選擇擴充自主模式進一步包 括從從由如下網絡組成的組中選擇的網絡資源接收擴充輔助信息計算機網絡； 通信網絡；和 無線網《備，和其中，接收擴充輔助信息包括接收GPS衛星的星歷數據。
134. 根據權利要求133所述的方法，其中，選擇擴充自主模式進一步包 括接收從外部設備發送的擴充輔助信息。
135. 根據權利要求134所述的方法，其中，接收從外部設備發送的擴充 輔助信息包括接收外部設備的位置信息。
136. 根據權利要求108所述的方法，其中，當發生預定事件時，ALCD 選擇性地在GPS獨立模式和至少一種其它模式之間的切換。
137. 根據權利要求136所述的方法，其中，預定事件由用戶手工選擇。
138. 根據權利要求136所述的方法，其中，預定事件是至少一個GPS衛 星信號的初始獲取。
139. 根據權利要求136所述的方法，進一步包括選擇性從至少一種其它 位置確定模式切換到GPS獨立模式。
140. 根據權利要求139所述的方法，其中，ALCD接收來自第二信源的 信息。
141. 根據權利要求140所述的方法，其中，第二信源是從由如下網絡組 成的組中選4奪的藍牙網纟各；專用移動無線電("SMR")網絡；個人通信系統("PCS")網絡；非無線局域網；無線局域網；紅外線網絡；尋呼網絡；雙向尋呼網絡；和FM廣播網。
142. 根據權利要求141所述的方法，其中，無線局域網是IEEE 802. 11 無線網絡。
143. 根據權利要求142所述的方法，其中，ALCD的地理位置是利用來 自至少一個GPS衛星的GPS信號和來自第二信源的信息確定的。
144. 根據權利要求136所述的方法，進一步包括選擇性地將所確定的 ALCD的地理位置顯示在ALCD上。
全文摘要
描述了可以包括地理位置服務器和含有GPS部分的無線通信設備的輔助位置通信系統(“ALCS”)，在該GPS部分中，GPS接收器部分能夠選擇性地在獨立模式和確定無線通信設備的地理位置的至少一種其它模式之間切換。還描述了輔助位置通信設備(“ALCD”)。該ALCD包括含有GPS接收器的位置確定部分和通信部分，其中位置確定部分可選擇性地在GPS獨立模式和確定ALCD的地理位置的至少一種其它模式之間切換。
文檔編號G01S1/00GK101317101SQ200680026597
公開日2008年12月3日 申請日期2006年6月26日 優先權日2005年7月20日
發明者坎沃·查達, 尼古拉斯·P·范塔隆, 庫爾特·C·施密特, 張更生, 彭國樑, 格雷戈里·B·圖雷茨基, 萊昂內爾·J·加林, 阿舒托什·潘德 申請人:SiRF技術公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
