專利名稱：在一個寬帶碼分多址網絡中提供gps輔助數據的制作方法
技術領域：
本發明有關無線通信網絡，具體地，有關寬帶碼分多址(WCDMA)第三代(3G)網絡中的移動定位。
背景技術：
無線通信網絡包括持續發展的固定無線和蜂窩式移動通信網絡。存在有幾種可用的技術可以用來提供包括CDMA，TDMA，GSM，AMPS和D-AMPS在內的無線通信。這些網絡在整個世界持續發展。當前，全世界的許多設備提供者正在建造不同的系統并且一般通過標準化小組工作，以確保不同系統的公用性和互通性。
隨著無線通信網絡進入下世紀，一種新型的稱為寬帶碼分多址(WCDMA)第三代(3G)的無線網絡正在發展。這些第三代無線系統正在慢慢成為FPLMN的實現。
我們希望能提供移動用戶在無線網絡中的位置。當前，這一問題的實現是基于到達時間差(TDOA)技術，它可以使定位精度降到大約18m。盡管這一精度對于一些應用來說已經足夠了，并且在當前的網絡中能夠實現這一精度，但在有些情況下，要求更精確地定位移動用戶。一種改進的移動定位方法還能減少網絡中所要求的用于定位的額外的容量?，F在，仍在對標準委員會所商議的技術進行發展，以確定怎樣更好地定位一個移動站，尤其是在基于WCDMA的3G網絡中。
發明概述本發明的技術優點在于提供了這樣一種方法，在一個WCDMA系統中，通過專用物理數據信道(DPDCH)，和/或專用物理控制信道(DPCCH)提供微分GPS輔助數據。通過在這些信道上提供微分GPS輔助數據，一個基于WCDMA的3G網絡中的具有一個GPS接收機的移動站可以將移動站的定位精度精確到大約5m。
移動用戶終端可以包含一個移動蜂窩式移動站，例如一個PCS或蜂窩電話，不過，也可以包括一個計算機，或一個PDA。
本發明中的移動通信終端包括同一個輔助無線通信網絡交換無線通信的機制，還包括通過一個諸如DPDCH或DPCCH之類的專用物理信道接收微分GPS輔助數據的裝置。移動通信終端還包括GPS接收機中的電路和軟件，以便以更高的分辨率確定移動通信終端的位置，該位置是該GPS輔助數據的函數。
附圖簡述
圖1是一個無線通信網絡的方塊圖，包括一個第三代系統的WCDMA無線網絡；圖2是本發明方法的流程圖，通過一個WCDMA載波上的DPDCH或DPCCH提供微分GPS(DGPS)輔助數據，以支持網絡中一個移動站的微分GPS定位；圖3是通過DPCCH提供微分GPS輔助數據的格式的方塊圖；圖4是本發明的另一個實例的方塊圖，通過DPDCH提供微分GPS輔助數據。
最佳實施例的描述圖1例證了如本發明推薦實例的一個通信網絡10的方塊圖。通信網絡10最好包括一個無線電話網，該網包括一個始發移動站12，它通過一個RF通信鏈路與一個輔助WCDMA始發網絡14耦接。始發移動站12最好是一個包含一個無線移動站的無線通信設備。始發WCDMA網絡14與一個傳輸網絡或通信鏈路16耦接，它可以包含一個公共交換電話網(PSTN)，不過，也可由其他網絡組成，如果希望的話，可以包含一個光纖網。傳輸網絡16在始發網絡14和終端網絡18之間接口并傳輸電信號，包括數字化語音呼叫。終端網絡18可以與始發網絡14相同或不同，并可包含AMPS，D-AMPS，TDMA，GSM和IS-95網絡。舉例來說，終端網絡18被描述為一個WCDMA網絡。終端網絡18通過一個RF鏈路與一個終端移動站20耦接并為其服務，終端移動站20可由一個固定或移動站組成，例如一個無線蜂窩或PCS用戶。無線站和網絡可以有編譯碼器，為在傳輸網絡16上傳輸的數字信號提供編碼和譯碼。
始發WCDMA網絡14包括一個基收發站(PTS)30，它通過一個射頻(PF)鏈路，為始發移動或固定站12服務。每個BTS30都為多個站12服務，此處，為了簡化和示意的目的，僅示出了一個站12。始發網絡14還包括一個無線網絡控制器(RNC)32和一個網絡交換系統(NSS)34。有時，將BTS和RNC共同稱為一個基交換站(BSS)。RNC32在BTS30和NSS34之間接口語音呼叫，這里，RNC32一般為多個BTS30服務，為例證本發明，此處，只示出了一個BTS30。類似地，NSS34為多個RNC32服務，為例證本發明，此處，只示出了一個RNC32。NSS34包括一個原始位置寄存器(HLR)，一個移動定位節點，和一個訪問位置寄存器(VLR)，它包括并儲存當前始發網絡14所服務的站12的各種信息。
終端網絡18包括一個DTS40，它服務于終端站20，一般地，它服務于多個站20。終端網絡還包括一個RNC42和NSS44。終端網絡18可以按照與始發網絡14相同的操作協議操作，即，他們都是WCDMA網絡，或者，終端網絡18可以與始發網絡14不同，即，始發網絡是WCDMA，而終端網絡可以基于AMPS，D-AMPS，GSM，TDMA或IS-95協議。NSS44包括一個HLR，和一個VLR，該VLR用于保存終端網絡18當前正在服務的所有站20的信息登記。一個參考GPS接收機46向相應的網絡14和網絡18提供GPS輔助數據定位信息，供本發明的始發移動站12使用。
傳輸網絡16最好是一個PSTN。始發NSS34和終端NSS44在其上交換數字語音數據，這些數據最好以脈沖帶碼調制(PCM)格式編碼，并以大約64kbps的速率發射。盡管PCM是一種推薦編碼格式，但按照本發明，也可使用其它的編碼格式。同樣地，本發明也可使用不同于64kbps的其它速率。一般，數字語音數據可以以始發網絡14和終端網絡18都兼容并支持的任何格式在傳輸網絡16上傳輸。
現參照圖2，這里示出了從參考GPS接收機46通過傳輸網絡16向用戶終端12提供微分GPS(DGPS)輔助數據的消息流程圖。如52所示，DGPS輔助數據是由網絡10的一個節點(例如BTS32)，經空氣接口，通過專用物理數據信道(DPDCH)，或專用物理控制信道(DPCCH)，連續地向用戶終端12提供的。
在54，示出了RNC/核心網絡34發射的一個定位請求消息，該消息啟動用戶終端12的定位。該消息作為定位請求消息56由BTS/節點B32向用戶終端12正向傳遞。
在58，用戶終端12具有一個集成GPS接收機，它處理網絡10提供的DGPS輔助數據以確定用戶終端10的位置，或輔助用戶終端的定位操作，該操作是按照本行業熟知的技術，利用GPS衛星信息執行的。該微分GPS輔助數據可以加速從GPS衛星(未示出)搜索先有信息的過程，以確定用戶終端12的位置，其分辨率大約為5米。用戶終端12在定位響應消息58中向BTS/節點B32提供用戶終端12的當前位置，該消息在定位響應消息59中被傳送給RNC/核心網絡34。隨后，可以根據需要繼續通過空氣接口在DPDCH或DPCCH上提供DGPS輔助數據，以供將來使用。
用戶終端12可由許多移動通信設備組成，包括PCS和蜂窩式移動電話，配有合適的遠程訪問電路的計算機，和PDA等。這樣，本發明中不存在對特定類型的移動用戶終端12的限制。還有，本發明的所說的是通過一個WCDMA上的DPDCH或DPCCH(兩者或任選其一)提供特定類型的微分GPS輔助數據，以將定位精度下降到大約5米。WCDMA端用戶終端的集成微分GPS接收機可被集成到設備中，例如，嵌入在移動站的手柄中，或一個附件中。另外，一個外部PC或PDA可以配有一個集成微分GPS接收機，用作一個非常精確的地圖工具，用于艦隊管理等。
現參照圖3，其中示出了在專用物理控制信道(DPCCH)上向移動用戶12提供DGPS輔助數據的一種通信格式的方塊圖。如圖所示，DPCCH的一個數據包60包含一個時隙，該時隙有一個大約0.625毫秒的時間幀。該數據包60包含一個標題(由N個包含引導的位組成)，一個傳輸幀指示器(TFI)，和一個傳輸功率控制(TPC)。這一數據一般用于控制上行鏈路上移動站12的功率。
該數據包60由62中所示的一個幀的若干時隙中的一個時隙組成，這些時隙一共有大約10毫秒的幀時間。幀62由多個幀中的一個組成，這多個幀一起組成一個大約720毫秒的超幀。
仍參照圖3，DGPS輔助數據一般由幀62中的大約5個時隙60組成。不過，隨著標準的發展，提供DGPS輔助數據所需的時隙數可以增加或減少，在本發明中，不對提供DGPS輔助數據所需的時隙數和長度進行限制。
現參照圖4，這里示出了本發明的另一個實例，此處，DGPS數據是在專用物理控制信道(DPDCH)70上提供的。每個信息包70都是由若干個時隙中的一個時隙構成的，這若干個時隙形成一個幀72。這些時隙一起構成若干個幀72中的一個幀，而若干個幀72構成一個超幀74。在該實例中，DGPS輔助數據在大約4或5個時隙70中提供，不過，本發明中，對信息格式不加限制。
在本發明中，通過一個WCDMA 3G無線通信網絡的DPDCH和/或DPCCH，向一個移動用戶提供微分GPS輔助數據，以協助定位移動用戶，以此，來獲得技術上的改進。本發明提供了一個機制，便于移動通信終端12實現，定位精度為大約5米。用戶終端12配有一個集成微分GPS接收機，以便于移動設備12同WCDMA網絡10的通信。另外，用戶終端12配有電路和軟件，以便利用DGPS輔助數據實現移動設備12的定位。本發明包含一個供應數據的機制，以便在3G WCDMA系統中提供非常精確的地圖工具，艦隊管理等。
盡管以上已參照具體的推薦實例描述了本發明，但本技術專業人士可通過以上介紹認識到，可以對本發明進行改動。因此，所附的權利要求盡可能廣泛，以包含所有的這類改動。
權利要求
1.在無線通信網絡中，向移動用戶終端提供GPS輔助數據的一種方法，該方法包括以下步驟(a)通過一個專用物理數據信道(DPDCH)，從所述無線通信網絡的一個系統節點向所述移動用戶終端提供微分GPS輔助數據；和(b)所述移動用戶終端在所述DPDCH上接收所述微分GPS輔助數據，以確定所述移動用戶終端的位置。
2.如權利要求1的方法，其中，所述無線通信網絡包括一個寬帶碼分多址(WCDMA)網絡。
3.如權利要求2的方法，其中，所述移動用戶終端包括一個無線移動電話。
4.如權利要求2的方法，其中，所述移動用戶終端包括一個計算機。
5.如權利要求2的方法，其中，所述移動用戶終端包括一個PDA。
6.在一個無線通信網絡中，向移動用戶終端提供GPS輔助數據的一種方法，該方法包括以下步驟(a)通過一個專用物理控制信道(DPCCH)，從所述無線通信網絡的一個系統節點向所述移動用戶終端提供微分GPS輔助數據；和(c)所述移動用戶終端在所述DPCCH上接收所述微分GPS輔助數據，以確定所述移動用戶終端的位置。
7.如權利要求6的方法，其中，所述無線通信網絡包括一個寬帶碼分多址(WCDMA)網絡。
8.如權利要求7的方法，其中，所述移動用戶終端包括一個無線移動電話。
9.如權利要求7的方法，其中，所述移動用戶終端包括一個計算機。
10.如權利要求7的方法，其中，所述移動用戶終端包括一個PDA。
11.一個移動通信終端，包括一種交換裝置，用于同一個輔助無線通信網絡交換通信，和一種裝置，用于通過一個專用物理數據信道(DPDCH)接收微分GPS輔助數據，并作為所述微分GPS輔助數據的函數，確定所述移動通信終端的位置。
12.如權利要求11的移動通信終端，其中，所述無線通信網絡包括一個寬帶碼分多址(WCDMA)網絡，所述交換裝置適合于同所述WCDMA網絡通信。
13.如權利要求12的移動通信終端，其中，所述終端包括一個無線移動電話。
14.如權利要求12的移動通信終端，其中，所述終端包括一個計算機。
15.如權利要求12的移動通信終端，其中，所述終端包括一個PDA。
16.一個移動通信終端，包括一種交換裝置，用于同一個輔助無線通信網絡交換通信，和一種裝置，用于通過一個專用物理控制信道(DPCCH)接收微分GPS輔助數據，并作為所述微分GPS輔助數據的函數，確定所述移動通信終端的位置。
17.如權利要求16的移動通信終端，其中，所述無線通信網絡包括一個寬帶碼分多址(WCDMA)網絡，所述交換裝置適合于同所述WCDMA網絡通信。
18.如權利要求17的移動通信終端，其中，所述終端包括一個無線移動電話。
19.如權利要求12的移動通信終端，其中，所述終端包括一個計算機。
20.如權利要求12的移動通信終端，其中，所述終端包括一個PDA。
全文摘要
一種方法,用于通過一個WCDMA無線通信網絡(10)提供微分GPS(DGPS)輔助數據(58,59),以便于移動通信設備(12,20)的定位。該方法包括通過一個專用物理數據信道(DPDCH)和/或專用物理控制信道(DPCCH)提供微分GPS(DGPS)輔助數據。移動通信終端有一個集成GPS接收機,并可包含蜂窩式或PCS電話手柄,一個移動計算機,PDA等。本發明有助于提供一種機制,用來提供DGPS輔助數據,以使移動通信設備的定位精度達到大約5米。
文檔編號G01S5/14GK1334925SQ99815932
公開日2002年2月6日 申請日期1999年11月5日 優先權日1998年12月8日
發明者J·L·克蘭斯默 申請人:艾利森公司
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
