专利名称：包括gps接收机的移动设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种移动设备，包括用于接收GPS信号的GPS接收 机；用于从外部服务器接收星历表(ephemeris)数据的通信接收机； 以及被配置为确定GPS定位的处理器。
背景技术：
公开号为WO02/099454A2的PCT专利申请涉及一种用于产生和 分发卫星跟踪信息的方法和装置。具体地，该专利中题为"背景技术" 的部分说明了在低信号强度条件下，NAVSTAR GPS接收机在从GPS 卫星下载星历表(卫星轨道和时钟数据)中所遇到的困难；还说明了 对这个问题的辅助GPS (AGPS)解决方案，在该方案中，GSP接收 机在参考站接收GSP信号中的星历表数据，并将其向前发送至远程 GPS接收机，该远程GPS接收机使用该星历表来代替直接从GPS卫 星发送的星历表以获得定位。WO02/099454A2表明，由于AGPS星历 表的源根本上是GPS卫星，因此，该星历表仅在几小时内保持有效(由 于标准NAVSTAR GPS星历表描述的简化卫星轨道模型)。因此，AGPS 需要远程GPS接收机或周期性地或在每次期望定位时与星历表信息 的源连接，以确保其拥有最新的星历表。没有最新的星历表，远程GPS 接收将不能精确确定其位置。
如在该专利的权利要求1中要求保护的，发明WO02/099454A2 描述了一种从在GPS接收站接收到的标准星历表数据中产生长期卫 星跟踪数据(用于长期星历表模型的数据)的方法。随后将该长期卫 星跟踪数据发送至远程GPS接收机，然后该远程GPS接收机可以运 行数日而无需接收广播星历表信息的更新。具体地，该发明表明，通 过使长期星历表模型的参数符合标准星历表的最近历史来实现长期卫星跟踪数据的产生，其中，模型不仅与星历表历史相对应，而且与未
来超过2小时时间段的星历表相对应，在未来超过2小时时间段中， GPS卫星广播的标准星历表参数是有效的。WO02/099454A2建议使用 计算复杂度很高的迭代最小二乘类型的方法来使长期星历表模型参数 符合标准星历表的最近历史。此外，不能使用从标准星历表模型参数 来获得GPS定位的标准算法，而需要一种更复杂的算法来从长期星历 表模型获得GPS定位。
在公开号为WO04/099816A1的PCT专利申请中，发明人认识到， 标准星历表的卫星轨道参数随时间的变化在能够对该变化进行有效和 简单建模的程度上是可预测的。具体地，对提供长期星历表数据的问 题，通过向标准星历表提供补充GPS星历表，尤其在该补充星历表包 括描述在与月球和太阳周期相对应的标准GPS星历表的卫星轨道参 数的时间上波动的频率分量的参数的情况下，可以提供一种计算复杂 度较低的解决方案。
WO04/099816A1还公开了一种独立GPS接收机的可能性，该GPS 接收机自身能够根据该GPS接收机从GPS卫星直接接收到的标准 GPS星历表的历史来确定补充GPS星历表的至少一个参数。然后，由 于这样的接收机需要拥有完整的星历表历史，它必须成功获取由GPS 卫星广播的连续星历表集合，获取并解调至少30秒的GPS卫星信号 来获得完全的星历表数据消息。这固有地需要很大的处理功率，从而 影响电池寿命。同样，不确定GPS接收机能够连续获取GPS信号(例 如在位于室内时)。
发明内容
根据本发明，提供了一种移动设备，包括GPS接收机，用于接 收GPS信号；通信接收机，用于从外部服务器接收历史星历表数据； 以及处理器，被配置为根据历史星历表数据来确定以后的星历表数据， 并根据以后的星历表数据(即与历史星历表数据相关)来确定GPS定 位。具体地，所述以后的星历表数据可以是长期星历表数据。换言之， 其有效时间段比任一单个历史星历表数据集合更长。
4本发明使GPS接收机能够利用长期星历表而无需如
WO02/099454A2所公开的那样从外部提供者获得这样的长期星历表， 也避免了 WO04/099816A1中所公开类型的独立GPS接收机的上述缺 点。
参照附图，通过以下以示例方式对在蜂窝电话网络中使用的包括 GPS接收机的移动蜂窝电话的实施例的描述，本发明的上述和其他特 征和优点将变得显而易见，附图中
图1示意性地示出了蜂窝电话网络的地理布局；
图2示意性地更详细示出了图1的移动蜂窝电话MS1;以及
图3示意性地更详细示出了图1的基站BS1。
具体实施例方式
图l示意性地示出了传统蜂窝电话网络l的地理布局。网络包括多 个基站BS，其中示出了7个基站BS1至BS7，位于各自的、相互分隔的 地理位置。这些基站中的每一个包括由在任一站点或服务区的中继系 统控制器操作的全部无线发射机和接收机。如交叉的阴影线所示，这 些基站的相应服务区SA1至SA7重叠，联合覆盖了所示的整个区域。 系统还可以包括系统控制器SC，系统控制器SC具有分别通向每个基站 BS1至BS7的双向通信链路CL1至CL7。例如，这些通信链路中的每一 个可以是专用陆地线路。此外，系统控制器SC可以与公共交换电话网 (PSTN)连接，使移动蜂窝电话MS1与该网络的用户之间的通信能够 进行。提供了多个移动蜂窝电话MS，其中示出了3个MS1、 MS2和 MS3，每个MS能够在整个区域内自由漫游，事实上也可以漫游至该区 域之外。
参照图2，更详细地示出了移动蜂窝电话MS1，包括通信发射机 (CommTx)和接收机(CommRx) 21，该通信发射机和接收机21与 通信天线20连接并由通信微处理器(Comm(ic) 22控制，用于与其所 注册到的基站BS1进行通信。这样用于峰窝电话网络内的双向通信的电话的设计和制造是众所周知的，在这里不进一步阐述那些不形成本 发明的一部分的那些部件。
在移动电话的传统组件之外，电话MS1还包括GPS接收机(GPS Rx) 24， GPS接收机24与GPS天线23连接并由GPS微处理器(GPS pc) 25控制，GPS微处理器25接收绕轨道运行的GPS卫星发送的GPS扩频信 号。在操作时，GPS接收机24可以通过天线23接收NAVSTARSPSGPS 信号，并典型地使用无源带通滤波器以最小化带外RF干扰、通过预放 大、频率下转换至中频(IF)以及模数转换来对其进行预处理。所产 生的数字化IF信号仍是己调制的，仍包含来自可用卫星的所有信息， 将该信号馈送入GPS微处理器25的存储器。然后，为了导出伪距离
(pseudorange)信息，可以获取并跟踪GPS信号，通过该伪距离信息， 可以使用传统的导航算法来确定移动电话的位置。这样用于GPS信号 的获取和跟踪的方法是众所周知的，例如参见GPS Principles and Applications (编辑Kaplan) ISBN 0-89006-793-7 Artech House中的第4章
(GPS卫星信号特性)和第5章(GPS卫星信号获取和跟踪)。可以以 通用微处理器的形式来实现GPS微处理器25，可选地与通信微处理器 22或嵌入GPS专用集成电路(ASIC)中的微处理器是共同的微处理器。 图3中示意性示出了蜂窝电话网络基站BS1。在传统的基站组件之 外，它还包括GPS天线34、接收机35和微处理器36，这些组件实质上 连续操作，从而使基站拥有历史星历表数据(包括当前传送的星历表 数据以及先前的星历表数据)。
在系统控制器SC经由双向通信链路CL1的控制下，基站BS1可以 向移动蜂窝电话MS1提供历史星历表数据，例如由GPS卫星广播的最 新的10个星历表数据集合。此后，电话的GPS接收机24能够确定长期 星历表数据，该长期星历表数据将使其能够扫描已知GPSPRN码所占 据的频率和码相位中的縮窄的范围(确保快速的码获取和时间来进行 第一次定位)，最新接收到的星历表数据的有效时间段之外的时间段也 包括在内。
WO02/099454A2和WO04/099816A1中公开了从历史星历表数据 导出长期星历表数据，因此，在本文件中不对此进行更详细的阐述。然而，作为示例，参照WO04/099816Al，可以确定描述最新接收到的 星历表数据的波动(归因于太阳和月球周期)的参数，最新接收到的 星历表数据可以外插入得到未来的数据，从而提供了长期星历表数据。 类似地，如WO02/099454A2中所公开的，可以从历史星历表中导出长 期星历表模型，并在历史星历表已变为无效之后的长时间内利用该模 型。
目前，GPS最显著地与定时和测距导航系统(NAVSTAR) GPS相 关联，NAVSTAR GPS是美国国防部开发并运营的全天候基于分隔的 导航系统，然而，GPS下的一般原理是通用的，不仅限于NAVSTAR。 相应地，GPS是指包括不同位置的多个无线发射机和基于无线发射机 的发送的达到时间来确定其位置的接收机的任何定位系统。
权利要求
1. 一种移动设备，包括GPS接收机，用于接收GPS信号；通信接收机，用于从外部服务器接收历史星历表数据；以及处理器，被配置为根据历史星历表数据来确定以后的星历表数据，并根据以后的星历表数据来确定GPS定位。
2. 如权利要求l所述的移动设备，其中，所述以后的星历表数据 的有效时间段比任一单个历史星历表数据集合更长。
全文摘要
本发明提供了一种移动设备，包括GPS接收机，用于接收GPS信号；通信接收机，用于从外部服务器接收历史星历表数据；以及处理器，被配置为根据历史星历表数据来确定以后的星历表数据，并根据以后的星历表数据来确定GPS定位。具体地，所述以后的星历表数据的有效时间段比任一单个历史星历表数据集合更长。
文档编号G01S1/00GK101484825SQ200780025185
公开日2009年7月15日 申请日期2007年7月3日 优先权日2006年7月4日
发明者安德鲁·T·尤尔 申请人:Nxp股份有限公司