TWI652496B - 捕獲全球導航衛星系統訊號的方法、用戶設備及記憶體 - Google Patents

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Abstract

本發明提供了一種捕獲全球導航衛星系統訊號的方法、用戶設備及其記憶體。該用戶設備在第一時間點同步用戶設備的無線通訊元件的第一系統時間和用戶設備的全球導航衛星系統元件的第二系統時間。用戶設備還在第一時間點之後的第二時間點處測量全球導航衛星系統訊號以獲得第一全球導航衛星系統訊號測量結果。用戶設備基於第一全球導航衛星系統訊號測量結果和第一時間點與第二時間點之間的第一時間段來估計第一時間點的第二全球導航衛星系統訊號測量。

Description

捕獲全球導航衛星系統訊號的方法、用戶設備及記憶體
本發明涉及通信系統，並且更具體地涉及能夠從請求的時間點開始在小時間範圍內(例如100、200、300、500、700、900納秒等)的時間點捕獲全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System，GNSS)訊號的方法及用戶設備(User Equipment，UE)。
本部分中的陳述僅提供與本發明有關的背景資訊，並且可能不構成先前技術。
無線通訊系統被廣泛部署以提供各種電信服務，例如電話、視頻、資料、消息傳送和廣播。典型的無線通訊系統可以採用能夠透過共用可用的系統資源來支援與複數個用戶的通信的多址技術。這種多址技術的例子包括碼分多址(code division multiple access，CDMA)系統，時分多址(time division multiple access，TDMA)系統，頻分多址(frequency division multiple access，FDMA)系統，正交頻分多址(orthogonal frequency division multiple access，OFDMA)系統，單載波頻分多址(single-carrier frequency division multiple access，SC-FDMA)系統和時分同步碼分多址(time division synchronous code division multiple access，TD-SCDMA)系統。
這些多址技術已經在各種電信標準中採用，提供通用協議以使不同的無線設備能夠在市政，國家，區域甚至全球級別上通信。示例的電信標準是長期演進(Long Term Evolution，LTE)。LTE是第三代合作夥伴計畫(Third Generation Partnership Project，3GPP)發佈的對通用行動電信系統(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)行動標準的一系列增強。LTE旨在透過在下行鏈路上使用OFDMA和/或在上行鏈路上使用SC-FDMA以及多輸入多輸出(multiple-input multiple-output，MIMO)天線等技術來實現改善的頻譜效率、低成本、以及改善服務，從而來支援行動寬頻存取。
為了執行正在存取一個或複數個無線蜂窩網路(例如，蜂窩電話網路)的UE的定位，基於對若干基地台中的每一個與UE(例如手機)之間發送的定時資訊的使用來執行若干三邊測量(trilateration)方法。運用諸如CDMA中的高級前向連結三邊測量(Advanced Forward Link Trilateration，AFLT)、全球行動通信系統(Global System for Mobile Communications，GSM)中的增強觀測時間差(Enhanced Observed Time Difference，E-OTD)以及寬頻碼分多址(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)和LTE中的觀測到達時間差(Observed Time Difference of Arrival，OTDOA)等方法，UE測量從若干基地台中的每個基地台發送 的訊號的相對到達時間。這些時間可以被傳送到位置伺服器(例如，CDMA中的位置確定實體(position determination Entity，PDE)或LTE中的演進服務行動位置中心(evolved serving mobile location center，E-SMLC))，位置伺服器使用這些接收時間來計算行動台的位置。在這些基地台處的傳輸時間被協調，以使得在特定時刻，與複數個基地台相關聯的時刻(time-of-day)在指定的誤差範圍內。基地台的準確位置和接收時間被用來確定行動台的位置。
此外，基於基地台的定位系統(例如，OTDOA)與衛星定位系統(satellite positioning system，SPS)系統的組合可以被稱為「混合」系統。在混合系統中，基於小區的收發機的位置至少由以下各項的組合來確定：i)表示基於小區的通信訊號中的消息的行進(travel)時間的時間測量結果，其中該基於小區的通信訊號為在基於小區的收發機和通信系統之間的通信訊號；和ii)表示SPS訊號的行進時間的時間測量結果。因此，需要一種在很短的時間段(例如，100、200、300、500、700、900納秒等)內可以對基於基地台的定位系統及SPS系統進行時間測量的機制。
以下呈現一個或複數個方面的簡化概述以便提供對這些方面的基本理解。該概述並非為所有預期方面的廣泛概述，並且既不旨在確定所有方面的關鍵或重要元件，也不描繪任何或所有方面的範圍。其唯一目的是以簡化形式呈現一個或複數個方面的一些概念，作為稍後介紹的更詳細描述的序言。
為了執行混合定位，UE需要在與UE的另一通信系統(例如，LTE、CDMA)訊框相對應的準確(exact)定時處測量GNSS訊號(例如，全球定位系統(Global Positioning System，GPS)訊號)。然而，UE可以使用兩個獨立的振盪器來分別向GNSS元件和通信元件提供定時。因此，在完全相同時間點進行GNSS訊號和通信訊號的時間測量(measurement)是具有挑戰性的。
在本發明的一個方面中，提供了一種方法、一種電腦可讀介質和一種裝置。該裝置為UE。UE在第一時間點同步UE的無線通訊元件的第一系統時間和UE的GNSS元件的第二系統時間。UE進一步在第一時間點之後的第二時間點處測量GNSS訊號以獲得第一GNSS訊號測量結果。UE基於第一GNSS訊號測量結果和第一時間點與第二時間點之間的第一時間段來估計第一時間點的第二GNSS訊號測量結果。
因此並且如下文所述，在某些配置中，UE可以在UE的通信元件和GNSS元件之間獲得數百納秒(例如，100、200、300、500、700、900納秒等)內時間同步。如此，UE可以就在UE接收的通信訊框的實際訊框邊界或定位參考訊號上生成GNSS測量結果。
本發明所提供的捕獲全球導航衛星系統訊號的方法及設備，可以在完全相同的時間點執行全球導航衛星系統訊號的時間測量和通信訊號的時間測量。
為了實現前述和相關目的，所述一個或複數個方面包括下文中全面描述並且在申請專利範圍中特別指出的特 徵。以下描述和附圖詳細闡述了一個或複數個方面的某些說明性特徵。然而，這些特徵僅僅指示可以採用各個方面的原理的各種方式中的一些，並且所述描述旨在包括所有這些方面及其等同物。
100‧‧‧存取網路
102‧‧‧基地台
102’‧‧‧小小區
104‧‧‧用戶設備
104’‧‧‧裝置
110、110’‧‧‧覆蓋區域
120、154‧‧‧通信鏈路
132、134‧‧‧回程鏈路
150‧‧‧存取點
152‧‧‧站
160‧‧‧演進封包核心
162、164‧‧‧行動性管理實體
166‧‧‧服務閘道
168‧‧‧多媒體廣播多播服務閘道
170‧‧‧廣播多播服務中心
172‧‧‧封包資料網路閘道
174‧‧‧歸屬簽約用戶伺服器
176‧‧‧封包資料網路
192‧‧‧通信元件
194‧‧‧GNSS元件
200、230、250、280‧‧‧示例
315‧‧‧位置伺服器
410‧‧‧eNB
416、468‧‧‧發射處理器
418‧‧‧發射機
420、452、482‧‧‧天線
450‧‧‧用戶設備
454‧‧‧接收機
456、470‧‧‧接收處理器
458、474‧‧‧通道估計器
459‧‧‧通信處理器
460、476‧‧‧記憶體
475‧‧‧控制器/處理器
481、483‧‧‧振盪器
484‧‧‧GNSS接收機
485‧‧‧同步鏈路
486‧‧‧GNSS處理器
493‧‧‧GNSS衛星
495‧‧‧衛星通信鏈路
513‧‧‧基地台曆書伺服器
520‧‧‧骨幹網路
521、522、621、622、623‧‧‧無線網路
700、800‧‧‧流程圖
702、704、706、708、710、712、802、804、806、808‧‧‧操作
900‧‧‧示例
904‧‧‧處理器
906‧‧‧記憶體
910‧‧‧收發機
911‧‧‧GNSS接收機
914‧‧‧處理系統
920、921‧‧‧天線
924‧‧‧匯流排
934‧‧‧接收元件
936‧‧‧傳輸元件
938‧‧‧通信元件
940‧‧‧GNSS元件
在閱讀以下詳細描述和附圖之後，本發明的上述目的和優點對於所屬技術領域具有通常知識者來說將變得更加明顯，其中：第1圖是示出無線通訊系統和存取網路的示例圖。
第2A圖、第2B圖、第2C圖和第2D圖分別是示出LTE系統中的DL訊框結構、DL訊框結構內的DL通道、UL訊框結構以及UL訊框結構內的UL通道的示例圖。
第3圖示出OTDOA系統的示例。
第4圖是在存取網路中與UE進行通信的基地台的框圖。
第5圖示出混合定位系統的一個示例。
第6圖示出混合定位系統的另一個示例。
第7圖是用於估計特定時間點處的GNSS訊號測量的方法(過程)的流程圖。
第8圖是用於使通信系統時間與GNSS系統時間同步/相關的方法(過程)的流程圖。
第9圖是示出採用處理系統的設備的硬體實現的示例圖。
下面結合附圖闡述的詳細描述旨在作為對各種配置的描述，並且不旨在表示可以實踐本發明所描述概念的唯一 配置。詳細描述包括了提供對各種概念透徹理解的具體細節。然而，對於本領域技術人員來說顯而易見的是，可以在沒有這些具體細節的情況下實踐這些概念。在一些情況下，為了避免模糊這些概念，以框圖形式示出了眾所周知的結構和元件。
現在將參考各種裝置和方法來呈現電信系統的若干方面。這些裝置和方法將在下面的詳細描述中進行描述並且透過各種框、元件、電路、過程、演算法等(在下文中統稱為「元件」(element))在附圖中示出。這些元件可以使用電子硬體、電腦軟體或其任何組合來實現。這些元件是以硬體還是軟體來實現取決於特定的應用和對整個系統施加的設計限制。
作為示例，元件或元件的任何部分或元件的任何組合可以被實現為包括一個或複數個處理器的「處理系統」。處理器的例子包括微處理器、微控制器、圖形處理單元(graphics processing unit，GPU)、中央處理單元(central processing units，CPU)、應用處理器、數位訊號處理器(digital signal processor，DSP)、精簡指令集計算(reduced instruction set computing，RISC)處理器、片上系統(systems on a chip，SoC)處理器、現場可程式設計閘陣列(field programmable gate arrays，FPGA)、可程式設計邏輯器件(programmable logic devices，PLD)、狀態機、門控邏輯、分立硬體電路以及被配置為執行貫穿本發明描述的各種功能的其他合適的硬體。處理系統中的一個或複數個處理器可以執行軟體。無論它們被稱為軟體、固件、中介軟體、微碼、硬體描述語言還是其他，軟體應被廣泛地解釋為指示指令、指令集、代碼，程式碼片段、程 式碼、程式、副程式、軟體元件、應用程式、軟體應用程式、套裝軟體、常式、副程式、物件、可執行程式、執行執行緒、程式、功能等等。因此，在一個或複數個示例實施例中，所描述的功能可以用硬體、軟體或其任何組合來實現。如果以軟體實現，則該功能可以被存儲或編碼為電腦可讀介質上的一個或複數個指令或代碼。電腦可讀介質包括電腦存儲介質。存儲介質可以是任何可以被電腦存取的可用介質。作為示例而非限制，這樣的電腦可讀介質可以包括隨機存取記憶體(random-access memory，RAM)、唯讀記憶體(read-only memory，ROM)、電可擦除可程式設計ROM(electrically erasable programmable ROM，EEPROM)、光碟記憶體、磁碟記憶體、其他磁存放裝置、上述類型的電腦可讀介質的組合，或者可以用於以電腦可存取的指令或資料結構形式存儲電腦可執行代碼的任何其他介質。
第1圖是示出無線通訊系統和存取網路100的示例圖。無線通訊系統(也稱為無線廣域網路(wireless wide area network，WWAN))包括基地台102，UE 104和演進封包核心(Evolved Packet Core，EPC)160。基地台102可以包括宏小區(高功率蜂窩基地台)和/或小小區(低功率蜂窩基地台)。宏小區包括演進型節點B(Evolved Node B，eNB)。小小區包括毫微微小區、微微小區和微小區。
基地台102(統稱為演進通用行動電信系統陸地無線電存取網路(Evolved Universal Mobile Telecommunications System Terrestrial Radio Access Network，E-UTRAN)透過回 程鏈路132(例如，S1介面)與EPC 160進行介面連接。除了其他功能之外，基地台102還可以執行以下功能中的一個或複數個：用戶資料的傳輸、無線通道加密和解密、完整性保護、報頭壓縮、行動性控制功能(例如切換、雙連線性)、小區間干擾協調、連接建立和釋放、負載均衡、非存取層(non-access stratum，NAS)消息的分佈、NAS節點選擇、同步，無線存取網路(radio access network，RAN)共用、多媒體廣播多播服務(multimedia broadcast multicast service，MBMS)、用戶和設備蹤跡、RAN資訊管理(RAN information management，RIM)、尋呼、定位和傳送警告消息。基地台102可以透過回程鏈路134(例如，X2介面)直接或間接地(例如，透過EPC 160)彼此通信。回程鏈路134可以是有線或無線的。
基地台102可以與UE 104進行無線通訊。每個基地台102可以為相應的地理覆蓋區域110提供通信覆蓋。可以有重疊的地理覆蓋區域110。例如，小小區102'可以具有與一個或複數個宏基地台102的覆蓋區域110重疊的覆蓋區域110'。包括小小區和巨集小區兩者的網路可以被稱為異構網路。異構網路還可以包括家庭演進型節點B(Home Evolved Node B，HeNB)，其可以向稱為封閉用戶組(closed subscriber group，CSG)的受限組提供服務。基地台102與UE 104之間的通信鏈路120可以包括從UE 104到基地台102的上行鏈路(Uplink，UL)(也稱為反向鏈路)傳輸和/或從基地台102到UE 104的下行鏈路(Downlink，DL)(也被稱為前向鏈路)傳輸。通信鏈路120可以使用MIMO天線技術，包括空間複用、波束成形和/或發射 分集。通信鏈路120可以透過一個或複數個載波。基地台102/UE 104可以使用每載波Y MHz(例如，5、10、15、20MHz)頻寬的頻譜，其中該每個載波在每個方向上用於傳輸的總共Yx MHz(x個分量載波)的載波聚合中分配。上述載波可能彼此相鄰，也可能不相鄰。載波的分配可以相對於DL和UL是不對稱的(例如，可以為DL分配比為UL更多或更少的載波)。分量載波可以包括主分量載波和一個或複數個次分量載波。主分量載波可以被稱為主小區(primary cell，PCell)，輔分量載波可以被稱為輔小區(Secondary cell，SCell)。
無線通訊系統可以進一步包括經由通信鏈路154在5GHz未經授權的頻譜中與Wi-Fi站(station，STA)152通信的Wi-Fi存取點(access point，AP)150。當在未經授權的頻譜中進行通信時，STA 152/AP 150可以在通信之前執行空閒通道評估(clear channel assessment，CCA)以確定通道是否可用。
小小區102'可以在授權的和/或非授權的頻譜中操作。當在非授權的頻譜中操作時，小小區102'可以採用LTE並且使用與Wi-Fi AP 150所使用的相同的5GHz非授權的頻譜。小小區102'在非授權的頻譜中採用LTE可以提高存取網路的覆蓋範圍和/或增加存取網路的容量。非授權頻譜中的LTE可以被稱為非授權頻段LTE(LTE-unlicensed，LTE-U)，授權輔助存取(licensed assisted access，LAA)或MuLTEfire。
EPC 160可以包括行動性管理實體(Mobility Management Entity，MME)162、其他MME 164、服務閘道166、 多媒體廣播多播服務(Multimedia Broadcast Multicast Service，MBMS)閘道168，廣播多播服務中心(Broadcast Multicast Service Center，BM-SC)170和封包資料網路(Packet Data Network，PDN)閘道172。MME 162可以與歸屬簽約用戶伺服器(Home Subscriber Server，HSS)174進行通信。MME 162是處理UE 104與EPC 160之間的信令的控制節點。通常，MME 162提供承載和連接管理。所有用戶互聯網協議(Internet protocol，IP)封包透過服務閘道166傳送，服務閘道166自身連接到PDN閘道172。PDN閘道172提供UE IP地址分配以及其他功能。PDN閘道172和BM-SC 170連接到封包資料網路176。封包資料網路176可以包括網際網路、內聯網、IP多媒體子系統(IP Multimedia Subsystem，IMS)，PS流服務(PS Streaming Service，PSS)和/或其他IP服務。BM-SC 170可以提供用於MBMS用戶服務提供和遞送的功能。BM-SC 170可以用作內容提供者MBMS傳輸的入口點，可以用於授權和發起公共陸地行動網路(public land mobile network，PLMN)內的MBMS承載服務，並且可以用於排程MBMS傳輸。MBMS閘道168可以用於向屬於廣播特定服務的多播廣播單頻網(MBSFN)區域的基地台102分配MBMS業務，並且可以負責會話管理(開始/停止)以及用於收集與eMBMS相關的收費資訊。
基地台還可以被稱為節點B、演進型節點B(eNB或eNodeB)，存取點、基地台收發台、無線基地台、無線收發器、收發器功能、基本服務集(basic service set、BSS)，擴展服務集(extended service set、ESS)或其他合適的術語。基地 台102為UE 104提供到EPC 160的存取點。UE 104的示例包括蜂窩電話、智慧型電話、會話發起協議(session initiation protocol，SIP)電話、膝上型電腦、個人數位助理(personal digital assistant，PDA)、衛星廣播、全球定位系統、媒體設備、視頻設備，數位音訊播放機(例如MP3播放機)、相機、遊戲機、平板電腦、智慧設備、可穿戴設備或任何其他類似功能型設備。UE 104還可以被稱為站、UE、用戶站、行動單元、用戶單元、無線單元、遠端單元、行動設備，無線設備，無線通訊設備、遠端設備、行動用戶站、存取終端、行動終端、無線終端、遠端終端機、手機、用戶代理、行動用戶端、用戶端或一些其他合適的術語。
再次參考第1圖，在某些方面，UE 104可以被配置為包括通信元件192和GNSS元件194。在某些配置中，通信元件192和GNSS元件194在第一時間點同步通信元件192的第一系統時間和GNSS元件194的第二系統時間。GNSS元件194在第一時間點之後的第二時間點處測量GNSS訊號以獲得第一GNSS訊號測量結果。GNSS元件194進一步基於第一GNSS訊號測量結果和第一時間點與第二時間點之間的第一時間段來估計第一時間點的第二GNSS訊號測量結果。
第2A圖是示出LTE中的DL訊框結構的示例200。第2B圖是示出LTE中的DL訊框結構內的通道的示例230。第2C圖是示出LTE中的UL訊框結構的示例250。第2D圖是示出LTE中的UL訊框結構內的通道的示例280。其他無線通訊技術可能具有不同的訊框結構和/或不同的通道。在LTE中，一訊框(10ms) 可以被分成10個相等大小的子訊框。每個子訊框可以包括兩個連續的時隙。資源網格可以用於表示兩個時隙，每個時隙包括一個或複數個時間併發資源塊(resource block，RB)(也稱為實體RB(physical RB，PRB))。資源網格被分成複數個資源元素(resource element，RE)。在LTE中，對於普通迴圈首碼，一個RB在頻域中包含12個連續子載波並且在時域中包括7個連續符號(對於DL為OFDM符號；對於UL為SC-FDMA符號)，總共84個RE。對於擴展的迴圈首碼，一個RB在頻域中包含12個連續的子載波並且在時域中包含6個連續的符號，總共72個RE。每個RE攜帶的位元數取決於調變方案。
如第2A圖所示，一些RE攜帶用於UE處通道估計的DL參考(導頻)訊號(DL reference signals，DL-RS)。DL-RS可以包括小區特定參考訊號(cell-specific reference signal，CRS)(有時也稱為公用RS)、UE特定參考訊號(UE-specific reference signal，UE-RS)和通道狀態資訊參考訊號(channel state information reference signal，CSI-RS)。第2A圖示出了用於天線埠0、1、2和3(分別表示為R0，R1，R2和R3)的CRS，用於天線埠5的UE-RS(表示為R5)和用於天線埠15的CSI-RS(表示為R)。此外，第2A圖還示出了複數個定位參考訊號中的兩個(表示為Rp)。
第2B圖示出了訊框的DL子訊框內的各種通道的示例。實體控制格式指示符通道(physical control format indicator channel，PCFICH)位於時隙0的符號0內，並且攜帶指示實體下行鏈路控制通道(physical downlink control channel， PDCCH)是否佔用1個、2個或3個符號的控制格式指示符(control format indicator，CEI)(第2B圖示出佔用3個符號的PDCCH)。PDCCH在一個或複數個控制通道元素(control channel elements，CCE)內攜帶下行鏈路控制資訊(downlink control information，DCI)，每個CCE包括九個RE組(RE group，REG)，每個REG在一個OFDM符號中包括四個連續的RE。UE可以配置有也攜帶DCI的UE專用增強PDCCH(UE-specific enhanced PDCCH，ePDCCH)。ePDCCH可以具有2、4或8個RB對(第2B圖示出兩個RB對，每個子集包括一個RB對)。實體混合自動重傳請求(hybrid automatic repeat request，HARQ)指示符通道(physical hybrid ARQ indicator channel，PHICH)也位於時隙0的符號0內，並且基於實體上行鏈路共用通道(physical uplink shared channel，PUSCH)攜帶HARQ指示符(HARQ indicator，HI)用以指示HARQ確認(acknowledgement，ACK)/否定ACK(negative ACK，NACK)回饋。主同步通道(primary synchronization channel，PSCH)位於訊框的子訊框0和5內的時隙0的符號6內，並且攜帶由UE用來確定子訊框定時和實體層標識的主同步訊號(primary synchronization signal，PSS)。輔同步通道(secondary synchronization channel，SSCH)位於一個訊框的子訊框0和5內的時隙0的符號5內，並且攜帶由UE用來確定實體層小區標識組號的輔同步訊號(secondary synchronization signal，SSS)。基於實體層標識和實體層小區標識組號，UE可以確定實體小區識別字(physical cell identifier，PCI)。基於PCI，UE可以確 定上述DL-RS的位置。實體廣播通道(physical broadcast channel，PBCH)在一個訊框的子訊框0的時隙1的符號0、1、2、3內，並且攜帶主區塊(master information block，MIB)。MIB提供在DL系統頻寬內的複數個RB、PHICH配置和系統訊框號(system frame number，SFN)。實體下行鏈路共用通道(physical downlink shared channel，PDSCH)攜帶用戶資料、不透過諸如系統區塊(system information block，SIB)的PBCH傳送的廣播系統資訊，以及尋呼消息。
如第2C圖所示，一些RE攜帶用於eNB處通道估計的解調參考訊號(demodulation reference signal，DM-RS)。UE可以另外在子訊框的最後一個符號中傳送探測參考訊號(sounding reference signal，SRS)。SRS可以具有梳狀(comb)結構，並且UE可以在其中一個梳狀物上發送SRS。eNB可以使用SRS進行通道品質估計以在UL上啟用頻率相關排程。
第2D圖示出了訊框的UL子訊框內的各種通道的示例。基於實體隨機存取通道(physical random access channel，PRACH)配置，PRACH可以位於一個訊框的一個或複數個子訊框內。PRACH可以在子訊框內包括六個連續的RB對。PRACH允許UE執行初始系統存取並實現UL同步。實體上行鏈路控制通道(physical uplink control channel，PUCCH)可以位於UL系統頻寬的邊緣上。PUCCH攜帶諸如排程請求、通道品質指示符(channel quality indicator，CQI)、預編碼矩陣指示符(precoding matrix indicator，PMI)、秩指示符(rank indicator，RI)和HARQ ACK/NACK回饋的上行鏈路控制資訊(uplink control information，UCI)。PUSCH承載資料，並且可以另外用於攜帶緩衝狀態報告(buffer status report，BSR)、功率餘量報告(power headroom report，PHR)和/或UCI。
為了執行正在存取一個或複數個無線蜂窩網路(例如，蜂窩電話網路)的UE的定位，可以基於對幾個基地台中的每一個與UE之間發送的定時資訊的使用來執行幾種三邊測量方法，上述UE例如可為手機。一種方法可稱為CDMA中的AFLT、GSM中的E-OTD或WCDMA和LTE中OTDOA，在UE處測量從幾個基地台中的每一個基地台發送的訊號的相對到達時間。這些時間可以被傳送到位置伺服器(例如，CDMA中的PDE或LTE中的E-SMLC)，位置伺服器使用這些接收時間(times of reception)來計算UE的位置。在這些基地台處的傳輸時間被協調，以使得在特定時刻，與複數個基地台相關聯的時刻(times-of-day)在指定的誤差範圍內。基地台的準確位置和接收時間用於確定UE的位置。
第3圖示出了在UE 104處測量來自基地台102的定位參考訊號的接收時間(TR1，TR2和TR3)的OTDOA系統的示例。然後可以使用該定時資料來計算UE 104的位置。如果由UE 104如此獲得的定時資訊被傳送到位置伺服器315，則可以在UE 104或位置伺服器315處完成這種計算。位置伺服器315可以是E-SMLC。通常，接收時間透過基地台102之一被傳送到位置伺服器315。位置伺服器315被耦接以透過一個或複數個MME 162從基地台102接收資料。位置伺服器315可以包括基地台曆書(base station almanac，BSA)伺服器，其提供基地台 102的位置和/或基地台102的覆蓋區域和/或任何一對基地台102之間的訊號傳輸時間的任何微小差異。或者，位置伺服器315和BSA伺服器可以彼此分開；並且位置伺服器315與基地台102通信以獲得用於位置確定的基地台曆書。在某些配置中，位置伺服器315還可以直接或者使用外部測量單元來監測來自幾個基地台102的傳輸，以努力確定這些傳輸的相對定時。
在稱為上行鏈路到達時間(Uplink Time of Arrival，UTOA)的另一種方法中，在幾個基地台102處測量來自UE 104的訊號的接收時間。如果TR1，TR2和TR3的箭頭相反，則第3圖適用於這種情況。該定時資料然後可以被傳送到位置伺服器315以計算UE 104的位置。
進行位置定位的第三種方法涉及在UE 104中使用用於美國全球定位衛星(Global Positioning Satellite，GPS)系統或其他衛星定位系統(Satellite Positioning System，SPS)的電路，諸如***GLONASS系統和所提出的歐洲伽利略系統或衛星和偽衛星(pseudolite)的組合。
此外，偽衛星是基於地面的發射機，其廣播在L頻帶(L-band)載波訊號上調變的偽隨機雜訊(pseudo-random，PN)碼(類似於GPS訊號)，該PN碼通常與SPS時間同步。每個發射機可以被分配唯一的PN碼，以便允許由UE 104進行識別。偽衛星在來自軌道衛星的SPS訊號可能不可用的情況下(例如隧道、礦井、建築物或其他封閉區域)是有用的。
如本發明所使用的術語「衛星」旨在包括偽衛星或偽衛星的等效物。這裡使用的術語GPS訊號旨在包括SPS訊號和來自偽衛星或偽衛星的等效物的類SPS(SPS-like)訊號。類似地，這裡使用的術語GPS衛星和GPS接收機旨在包括其他SPS衛星和SPS接收機。使用SPS接收機來確定UE 104的位置的方法可以是完全自治的(其中SPS接收機在沒有任何輔助的情況下確定UE 104的位置)或者可以運用無線網路來提供輔助資料或將其共用在位置計算中。
例如，在一種技術中，從蜂窩電話傳輸訊號獲得準確的時間資訊，並將該資訊與SPS訊號結合使用以確定接收機的位置。在另一種技術中，將視圖(in-view)衛星的多普勒頻移發送到UE 104上的接收機以確定UE 104的位置。在另一種技術中，衛星星曆(或星曆表資料)被發送到接收機以幫助接收方確定其位置。在另一種技術中，蜂窩電話系統的精確載波頻率訊號被鎖定，以在接收機處為SPS訊號採集提供參考訊號。在另一種技術中，使用接收機的近似位置來確定用於減少SPS訊號處理時間的近似多普勒頻移。在一種技術中，比較接收到的衛星資料消息的不同記錄，以確定在接收機處接收記錄中的一個記錄的時間，從而確定接收機的位置。在某些實現中，行動蜂窩通信接收機和SPS接收機都被集成到相同的封閉物(enclosure)中，並且實際上可以共用公共電子電路。
在上述方法的又一變型中，例如，由基地台102找到從基地台102發送到UE 104然後被返回的訊號的往返延遲(round trip delay，RTD)。在類似的但是替代的方法中，例如，由UE 104找到從UE 104發送到基地台102然後返回的訊號的RTD。這些往返延遲中的每一個都被一分為二用以確定單向 (one-way)傳播延遲的估計。對基地台102的位置的認知加上單向延遲將UE 104的位置限制在地球上的圓圈區域。來自不同基地台102的兩個這樣的測量結果會導致兩個圓的相交，這又將該位置限制在地球上的兩個點。第三測量結果(甚至到達角度或小區磁區識別)可以解決此模糊問題。
OTDOA或U-TDOA與SPS系統的組合可以被稱為「混合」系統。在混合系統中，基於小區的收發機的位置至少由以下各項的組合來確定：i)表示基於小區的通信訊號中的消息的行進時間(time of travel)的時間測量結果，其中該基於小區的通信訊號為在基於小區的收發機和通信系統之間的通信訊號；和ii)表示SPS訊號的行進時間的時間測量結果。
已經在用於確定UE 104的位置的各種方法中使用了高度輔助(altitude aiding)。高度輔助通常基於高度的偽測量。對於UE 104位置的高度的認知將UE 104的可能位置約束到其中心位於地球中心的球體(或橢球體)的表面。該認知可以用於減少確定UE 104的位置所需的獨立測量的數量。例如，估計的高度可以根據小區物件的資訊來確定，該小區物件可以是小區網站，該小區網站具有與UE104通信的小區網站發射機。
本發明描述的用於確定估計位置的位置確定技術可以結合諸如WWAN、無線局域網(wireless local area network，WLAN)、無線個域網(wireless personal area network，WPAN)等各種無線通訊網路來實現。術語「網路」和「系統」經常互換使用。WWAN可以是CDMA網路、TDMA網路、FDMA網路、OFDMA網路、SC-FDMA網路、LTE網路， WiMAX(IEEE 802.16)網路等。
CDMA網路可以實現諸如CDMA2000、寬頻CDMA(Wideband-CDMA，W-CDMA)等的一種或多種無線電存取技術(radio access technology，RAT)。CDMA2000包括IS-95、IS-2000和IS-856標準。TDMA網路可以用GSM系統、數位高級行動電話系統(Digital Advanced Mobile Phone System，D-AMPS)或某種其他RAT來實現。GSM、CDMA和LTE標準在來自名為3GPP的聯盟的文獻中進行了描述。CDMA2000標準在來自名為3GPP2的聯盟的文獻中進行了描述。4GPP和4GPP2文件是公開可用的。WLAN可以用IEEE 802.11x標準來實現。WPAN可以用藍牙、IEEE 802.15x或其他標準來實現。該技術還可以結合WWAN、WLAN和/或WPAN的任意組合來實現。
SPS通常包括發射機系統，該發射機系統定位成使實體能夠至少部分地基於從發射機接收的訊號來確定其在地球上或地球上方的位置。這樣的發射機通常發射標記有設定數量碼片的重複PN碼的訊號，並且可以位於基於地面的控制站、用戶設備和/或空間飛行器上。在特定示例中，這種發射器可以位於地球軌道衛星車輛(satellite vehicle，SV)上。例如，GNSS(諸如全球定位系統(Global Positioning System，GPS)、伽利略、GLONASS或Compass)星座圖中的SV可以發送標記有PN碼的訊號，該PN碼可以與星座圖中其他SV發送的PN碼區分開，例如，使用具有不同相位的PN碼、在GPS中對於每個衛星使用不同的PN碼，或者在GLONASS中在不同頻率上使用相同的碼。根據某些方面，本發明中呈現的技術不限於SPS的全球 系統(例如，GNSS)。例如，本發明提供的技術可以應用於或以其他方式用於各種區域系統(例如，日本的准天頂衛星系統(Quasi-Zenith Satellite System，QZSS)、印度的印度區域導航衛星系統(Indian Regional Navigational Satellite System，IRNSS)、中國的北斗等等)和/或各種增強系統(例如，基於衛星的增強系統(Satellite Based Augmentation System，SBAS))，其可以與一個或複數個全球和/或區域導航衛星系統相關聯或以其他方式使其能夠使用。作為示例而非限制，SBAS系統可以包括提供完整性資訊、差分校正(differential correction)等的一個或複數個增強系統(例如，廣域增強系統(Wide Area Augmentation System，WAAS)、歐洲地球靜止導航覆蓋服務(European Geostationary Navigation Overlay Service，EGNOS)、多功能衛星增強系統(Multi-functional Satellite Augmentation System，MSAS)、GPS輔助地理增強導航/GPS和地理增強導航系統(GPS Aided Geo Augmented Navigation/GPS and Geo Augmented Navigation system，GAGAN)等)。因此，如本發明所使用的，SPS或GPS可以包括一個或複數個全球和/或區域導航衛星系統和/或增強系統的任何組合，並且SPS訊號可以包括SPS、SPS-like和/或與這樣的一個或更多SPS相關聯的其他訊號。
如本發明中所使用的，UE 104是指諸如行動設備、蜂窩電話或其他無線通訊設備、個人通信系統(personal communication system，PCS)設備、個人導航設備(personal navigation device，PND)、個人資訊管理員(Personal Information Manager，PIM)、PDA、膝上型電腦、平板電腦、智慧本、智慧手機、上網本或能夠接收無線通訊和/或導航訊號的其他合適的設備。不管在UE 104處或遠端是否發生衛星訊號接收、輔助資料接收和/或與位置相關的處理，術語UE還旨在包括諸如透過短程無線、紅外線、有線連接或其他連接方式與PND通信的設備。而且，不管在UE 104、處伺服器處或與網路相關聯的另一設備處是否發生衛星訊號接收、輔助資料接收和/或與位置有關的處理，UE 104包括能夠經由互聯網、Wi-Fi或其他網路與伺服器通信的所有設備，具體可包括無線通訊設備、電腦、膝上型電腦等。以上任何可操作的組合也被認為是UE。UE也可以被稱為用戶設備。
第4圖是在存取網路中與UE 450進行通信的eNB 410的框圖。在DL中，來自EPC 160的IP封包可以被提供給控制器/處理器475。控制器/處理器475實現層3和層2功能。層3包括無線電資源控制(radio resource control，RRC)層，並且層2包括封包資料彙聚協定(packet data convergence protocol，PDCP)層、無線鏈路控制(radio link control，RLC)層和介質存取控制(medium access control，MAC)層。控制器/處理器475提供與廣播系統資訊(例如，MIB、SIB)、RRC連接控制(例如，RRC連接尋呼、RRC連接建立、RRC連接修改和RRC連接釋放)、RAT行動性以及UE測量報告的測量配置相關聯的RRC層功能；與報頭壓縮/解壓縮、安全性(加密，解密，完整性保護，完整性驗證)和切換支援功能相關的PDCP層功能；與上層封包資料單元(packet data units，PDU)的傳輸、經ARQ 的糾錯、RLC服務資料單元(SDU)的級聯、分段和重組、RLC資料PDU的重新分段以及RLC資料PDU的重新排序相關聯的RLC層功能；以及與邏輯通道和傳輸通道之間的映射、傳輸塊(transport blocks，TB)上的MAC SDU的複用、來自TB的MAC SDU的解複用、排程資訊報告，經HARQ的糾錯、優先順序處理和邏輯通道優先化相關聯的MAC層功能。
發射(transmit，TX)處理器416和接收(receive，RX)處理器470實現與各種訊號處理功能相關聯的層1功能。包括實體(physical，PHY)層的層1可包括傳輸通道上的錯誤檢測、傳輸通道的前向糾錯(forward error correction，FEC)編碼/解碼、交織、速率匹配、實體通道上的映射、實體通道的調變/解調以及MIMO天線處理。TX處理器416基於各種調變方案(例如，二進位相移鍵控(binary phase-shift keying，BPSK)，正交相移鍵控(quadrature phase-shift keying，QPSK)，M-相移鍵控(M-phase-shift keying，M-PSK)，M-正交幅度調變(M-quadrature amplitude modulation，M-QAM))處理至訊號星座圖的映射。編碼和調變符號然後可以被分成並行流。然後可以將每個流映射到OFDM子載波，並在時域和/或頻域中與參考訊號(例如，導頻)複用，然後使用快速傅立葉逆變換(Inverse Fast Fourier Transform，IFFT)將其組合在一起以產生攜帶時域OFDM符號流的實體通道。OFDM符號流被空間預編碼以產生複數個空間流。來自通道估計器474的通道估計可以用於確定編碼和調變方案，以及用於空間處理。通道估計可以從由UE 450發送的參考訊號和/或通道條件回饋中獲得。每 個空間流然後可以經由單獨的發射機TX 418被提供給不同的天線420。每個發射機TX 418可以用相應空間流來調變RF載波以進行傳輸。
在UE 450處，每個接收機RX 454透過其各自的天線452接收訊號。每個接收機RX 454恢復調變到RF載波上的資訊並將該資訊提供給RX處理器456。TX處理器468和RX處理器456實現與各種訊號處理功能相關的層1功能。RX處理器456可對資訊執行空間處理以恢復去往UE 450的任何空間流。如果複數個空間流去往UE 450，則它們可由RX處理器456組合成單個OFDM符號流。RX處理器456然後使用FFT將OFDM符號流從時域轉換到頻域。頻域訊號包括用於OFDM訊號的每個子載波的各自的OFDM符號流。透過確定最有可能被eNB 410發送的訊號星座點來恢復和解調每個子載波上的符號和參考訊號。這些軟判決可以基於由通道估計器458計算的通道估計。然後，解碼和解交織軟判決以恢復在實體通道上最初由eNB 410發送的資料和控制訊號。然後將資料和控制訊號提供給實現層3和層2功能的通信處理器459。
通信處理器459可以與存儲程式碼和資料的記憶體460相關聯。記憶體460可以被稱為電腦可讀介質。在UL中，通信處理器459提供傳輸和邏輯通道之間的解複用、封包重組、解密、頭部壓縮和控制訊號處理以恢復來自於EPC 160的IP封包。通信處理器459還使用ACK和/或NACK協定來負責錯誤檢測以支援HARQ操作。
類似於結合由eNB 410的DL傳輸所描述的功能，通 信處理器459提供與系統資訊(例如，MIB、SIB)獲取、RRC連接和測量報告相關聯的RRC層功能；與頭部壓縮/解壓縮，以及安全性(加密、解密，完整性保護，完整性驗證)相關的PDCP層功能；與上層PDU的傳輸、經ARQ的糾錯、RLC SDU的級聯、分段和重組、RLC資料PDU的重新分段以及RLC資料PDU的重新排序相關聯的RLC層功能；以及與邏輯通道和傳輸通道之間的映射、TB上的MAC SDU的複用、來自TB的MAC SDU的解複用、排程資訊報告、經HARQ的糾錯、優先順序處理和邏輯通道優先化相關聯的MAC層功能。
由通道估計器458從參考訊號或由eNB 410發送的回饋匯出的通道估計可由TX處理器468使用以選擇適當的編碼和調變方案，並便於空間處理。由TX處理器468生成的空間流可以經由各自的發射機TX 454被提供給不同的天線452。每個發射機TX 454可以用相應的空間流來調變RF載波以進行傳輸。
在eNB 410處可以結合在UE 450處的接收機功能所描述的類似方式來處理UL傳輸。每個接收機RX 418透過其各自的天線420接收訊號。每個接收機RX 418恢復調變到RF載波的資訊並將該資訊提供給RX處理器470。
控制器/處理器475可以與存儲程式碼和資料的記憶體476相關聯。記憶體476可以被稱為電腦可讀介質。在UL中，控制器/處理器475提供傳輸與邏輯通道之間的解複用、封包重組、解密、頭部解壓縮，控制訊號處理以恢復來自UE 450的IP封包。來自控制器/處理器475的IP封包可提供給EPC 160。控制器/處理器475還使用ACK和/或NACK協定來負責錯誤檢 測以支援HARQ操作。
雖然第4圖示出了示例性eNB 410，但是諸如無線LAN AP、毫微微小區等的其它基地台102可以透過存取點通信鏈路提供存取點基地台訊號。通信天線452可以適於接收來自不同類型基地台102(例如，蜂窩基地台和無線LAN存取點)的訊號。UE 450的通信訊號處理模組可以使用分離且不同的天線來接收不同空中介面訊號。通信訊號處理模組可以包括通信天線452、RX處理器456、TX處理器468和通信處理器459。此外，通信訊號處理模組可以使用分開的和不同的部件來至少部分處理接收到的無線訊號，並且在處理不同空中介面的無線訊號時可能共用或不共用一些元件。例如，通信訊號處理模組可以具有用於RF訊號處理的分離電路並共用相同的資料處理器資源。通信訊號處理模組可以被實現為用於不同無線網路的複數個接收機和發射機。例如，通信訊號處理模組可以包括用於接收和/或發送蜂窩電話訊號的收發機部分和用於接收和/或發送Wi-Fi訊號的另一收發機的部分。通信訊號處理模組耦接到通信天線452。從該描述中，對於本領域技術人員來說，組合接收機的各種組合和變體將是顯而易見的。
UE 450還包括GNSS接收機484。GNSS接收機484處理從GNSS衛星493生成的GNSS訊號。GNSS接收機484包括耦接到GNSS天線482的GPS採集和跟蹤電路。透過GNSS天線482和GNSS接收機484接收GNSS訊號(該訊號例如來自從GNSS衛星493發射的衛星通信鏈路495)，並將該訊號輸入到GNSS處理器486，GNSS處理器486獲取用於各種GNSS衛星493 的PN碼。由GNSS處理器486產生的資料(例如，相關指示符)可以由通信處理器459進一步處理以用於通信訊號處理模組的傳輸(例如，GPS偽距(pseudorange))。通信訊號處理模組可以充當用於從無線網路接收諸如輔助資料的通信訊號的裝置。
在本發明的一個實施例中，通信訊號處理模組能夠與複數個不同的空中介面(例如，IEEE 802.11、藍牙、UWB，TD-SCDMA、iDEN、HDR、TDMA、GSM、CDMA、W-CDMA、UMTS、LTE、WiMAX或其他類似網路)一起使用以進行通信(例如，透過蜂窩基地台通信鏈路或存取點通信鏈路)。在本發明的一個實施例中，通信訊號處理模組能夠與一個空中介面一起用於通信並且能夠與其他空中介面一起用於接收訊號。在本發明的一個實施例中，通信訊號處理模組能夠與一個空中介面一起用於通信，同時還能夠與另一個空中介面中的訊號一起用於提取定時指示符(例如，定時訊框或系統時間)或者校準UE 450的本地振盪器。
在UE 450的某些配置中，由GNSS接收機484生成的位置資料透過蜂窩基地台通信鏈路或透過存取點通信鏈路傳輸到伺服器。然後，位置伺服器315基於來自UE 450的位置資料、測量位置資料的時間以及從GNSS接收機484接收到的星歷數據或這些資料的其他來源來確定UE 450的位置。所確定的位置資料然後可以被傳送回到UE 450的通信訊號處理模組或傳送到其他遠端位置。
此外，UE 450還包括與通信處理器459通信的振盪器481。振盪器481透過通信處理器459向通信訊號處理模組提 供定時資訊。UE 450還包括振盪器483，該振盪器483與GNSS處理器486通信。振盪器483將定時資訊提供給GNSS處理器486。此外，振盪器481和振盪器483彼此獨立地操作。也就是說，由一個振盪器提供的定時可能不與另一個振盪器同步。為了解決該問題，通信處理器459透過同步鏈路485與GNSS處理器486通信。如下所述，通信處理器459可以透過同步鏈路485向GNSS處理器486發送同步訊號。
第5圖顯示了混合定位系統的一個例子。為了位置確定，UE 104從無線網路521的基地台102(例如，蜂窩基地台)、無線網路522的基地台102(例如，蜂窩基地台)和/或無線網路623的基地台102(例如，存取點)(如第6圖所示)接收訊號。如上所述，UE 104包括用於接收來自GNSS衛星493的GNSS訊號的GNSS接收機484。另外，UE 104在確定定時測量結果時可以基於來自無線網路521、無線網路522和無線網路623中的一個或複數個的GNSS訊號和/或無線訊號做出基地台定時測量結果(例如，偽距、往返時間、訊號到達的時間和/或訊號到達的時間差)。
定時測量結果可以被用來確定UE 104的位置。應該理解，通常，無線網路521、無線網路522和無線網路623中的每一個可以包括複數個基地台102(例如，蜂窩基地台或無線存取點)並且可以以不同的規範來操作。例如，無線網路521和無線網路522可以使用相同類型的空中介面，但由不同的服務提供者操作。無線網路521和無線網路522可以使用相同的通信協定但以不同的頻率進行操作。無線網路521和無線網路522 可以來自使用不同類型的空中介面(例如，TDMA、GSM、CDMA、W-CDMA、UMTS、LTE、WiMAX、TD-SCDMA、iDEN、HDR、藍牙、UWB，IEEE 802.11或其他類似網路)的不同服務提供者。或者，無線網路521和無線網路522可以由相同的服務提供者操作，但使用不同類型的空中介面。
UE 104將來從GNSS衛星493的GNSS訊號中提取的資訊和從基地台102提取的資訊傳送給位置伺服器315。來自GNSS訊號的資訊可以包括用於比較的偽距測量結果和/或GPS消息記錄以確定訊號接收的時間。來自基地台102的資訊可以包括用於基地台102中的至少一個的識別、接收訊號強度和/或往返或單向時間測量結果。在一些實施例中，該資訊透過諸如無線網路521或無線網路522之類的無線網路中的一個傳送給位置伺服器315。例如，當UE 104被附著在無線網路522或者是無線網路522的用戶而不是無線網路521的用戶時，資訊被傳送給位置伺服器315。
位置伺服器315可以被組合為用於複數個無線網路的單個位置伺服器315。或者，位置伺服器315可以被分開，使得對於每個無線網路存在一個位置伺服器315。
此外，第一基地台曆書伺服器513維護無線網路521的衛星星曆，並且第二基地台曆書伺服器513維護無線網路522的衛星星曆。或者，基地台曆書伺服器513可以維護用於無線網路521和無線網路522兩者的衛星星曆。在一個示例性實現中，該衛星星曆可以簡單地是列出每個基地台102的緯度和經度的資料庫，該每個基地台102由識別資訊指定。
位置伺服器315可以使用從UE 104傳送的資訊和來自一個或兩個網路的衛星星歷來確定UE 104的位置。位置伺服器315可以許多方式確定UE 104的位置。例如，位置伺服器315可以從用於無線網路521的第一基地台曆書伺服器513和/或用於無線網路522的第二基地台曆書伺服器513中擷取基地台102的位置。位置伺服器315可以使用擷取到的位置、距離(range)測量結果(其指示UE 104與基地台102之間的距離)、GPS偽距測量結果和GPS星曆表資訊來計算UE 104的位置。此外，來自單個無線電網路的距離測量結果和GPS偽距測量結果可被組合以計算UE 104的估計位置。或者，如果可以進行很多(例如，多於4個)這樣的距離測量，位置伺服器315可以僅向複數個無線網路的複數個無線存取點使用地面距離測量結果(或其他類型的測量結果，諸如訊號強度測量結果)來計算估計位置；在這種情況下，不需要獲得GPS偽距或GPS星曆資訊。如果到GNSS衛星493的GPS偽距可用，則這些偽距可以與由UE 104或由GPS參考接收機集合獲得的GPS星曆資訊組合，以在估計位置計算中提供附加資訊。
骨幹網路520可以包括局域網、一個或複數個內聯網和用於各種實體之間的資訊交換的網際網路。可以理解的是，位置伺服器315、第一基地台曆書伺服器513(用於無線網路521)和第二基地台曆書伺服器513(用於無線網路522)可以在單個資料處理系統中或在分離的資料處理系統中(例如由不同的服務提供者維護和操作)被實現為單個伺服器程式或不同的伺服器程式。不同的服務提供者可以操作UE 104用於位置 估計確定所使用的無線網路521和無線網路522。UE 104可以僅是無線網路中的一個的用戶，並且因此UE 104可以被授權使用(並且只能訪問)一個無線網路。然而，從未訂購的無線網路接收到訊號是有可能的，並且因此可以進行相對於未訂購的無線網路中的無線存取點的距離測量或訊號強度測量。
這種情況的一個具體示例涉及包括三模CDMA蜂窩電話的UE 104，其可以從兩個服務提供者接收PCS頻帶訊號。例如，UE 104具有接收和處理來自由第一服務提供者運營的無線網路521以及來自由第二服務提供者運營的無線網路522的訊號的能力，但用戶必須訂購兩個服務提供者。如果用戶僅訂購第一服務提供者而不訂購第二服務提供者，則該用戶的UE 104被授權在無線網路521操作，但不能在無線網路522操作。如果UE 104處於僅有無線網路521的一個基地台102可用並且能夠與UE 104進行無線電通信，但是無線網路522的複數個基地台102在UE 104的無線通訊範圍內的環境，那麼UE 104(如果期望的話)可以透過無線網路521的一個基地台102獲得來自位置伺服器315的衛星輔助資料。UE 104可以透過無線網路521的一個基地台102將在UE 104處獲得的GPS偽距發送到位置伺服器315。但是，除非獲得至無線網路522的一個或複數個基地台102的距離測量結果，否則將不可能獲得至另一個基地台102的多於一個的距離測量結果。因此，UE 104可以獲得至無線網路522的可用基地台102的距離測量結果，從而提供複數個距離測量結果(例如，UE 104和無線網路522的兩個基地台102之間的距離)，該複數個距離測量結果可以用於估算的位置 計算。
服務提供者可以在用於無線網路521的第一基地台曆書伺服器513和用於無線網路522的第二基地台曆書伺服器513上單獨維護曆書資訊。儘管UE 104僅具有至無線網路之一的通信連接，但位置伺服器315可以存取第一基地台曆書伺服器513和第二基地台曆書伺服器513兩者。在確定無線網路521與無線網路522兩者的基地台102(例如，無線存取點)的身份之後，UE 104將基地台標識資訊發送到位置伺服器315，位置伺服器315使用第一和第二基地台曆書伺服器513來擷取相應基地台102的位置，以用於確定UE 104的估計位置。
或者，服務提供者之間共用衛星星曆的協作是非必需的。例如，位置伺服器315的運營商維護第一基地台曆書伺服器513(用於無線網路521)和第二基地台曆書伺服器513(用於無線網路522)兩者。例如，運營商可以透過調查過程或透過使用UE 104的資料收集過程維護基地台曆書伺服器513以獲得衛星星曆。
UE 104可以使用無線網路521和無線網路522兩者(而不是僅用於通信目的的無線網路之一)來與位置伺服器315通信。如本領域所知，可以在UE 104與位置伺服器315之間交換各種類型的資訊以用於估計的位置確定。例如，位置伺服器315(例如，透過無線網路521)向UE 104提供UE 104可見的GNSS衛星493的多普勒頻移資訊。接下來，UE 104透過無線網路522向位置伺服器315提供GNSS訊號的偽距測量結果、基地台102的識別資訊和相關的距離測量結果(例如，往返時間測 量結果)，以計算UE104的估計位置。
當處於這些無線網路的覆蓋區域中時，UE 104能夠透過多於一個無線網路與位置伺服器315進行通信。然而，當使用無線網路來獲得測量結果(例如，定時測量結果或接收訊號電平(level))或其他資訊(例如，用於時間戳記測量的時間資訊或用於鎖定到準確的載波頻率/用於校準UE 104的本地振盪器的校準資訊)時，基於成本和性能之間的折衷可能決定僅使用其中一個無線網路與伺服器進行通信。
可以使用從UE 104傳送的資訊在位置伺服器315處確定UE 104的估計位置，然後將其發送回UE 104。或者，UE 104可以使用來自位置伺服器315的輔助資料(例如，用於視圖GNSS衛星493的多普勒頻移、基地台的位置和覆蓋區域、差分GPS資料和/或高度輔助資訊)來計算估計的位置。
第6圖顯示了混合定位系統的另一個例子。UE 104可以經由無線網路621的基地台102(例如，蜂窩基地台)、無線網路622的基地台102(例如，蜂窩基地台)和/或無線網路623的基地台102(例如，存取點)與位置伺服器315通信。用於確定UE 104估計位置的方法可以使用GNSS訊號(例如，該訊號來自從GNSS衛星493發送的衛星通信鏈路495)、來自無線網路621的基地台102的無線訊號和來自無線網路622的基地台102的無線訊號。無線網路622可由與無線網路621不同的服務提供者操作或使用與無線網路621不同的空中介面。
通常，無線LAN存取點(諸如無線網路623的基地台102或其他類似的低功率發射機)具有小的覆蓋區域。當可 用時，這種存取點的小覆蓋區域提供對UE 104的位置的非常好的估計。此外，無線LAN存取點通常位於建築物附近或內部，在這些地點其他類型訊號(例如，GNSS訊號或無線電話訊號)的可用性可能很低。因此，當這種無線傳輸與其他類型訊號一起使用時，定位系統的性能可以大大提高。
來自不同無線網路的無線訊號可以用於位置確定。例如，可以使用來自不同無線網路的無線訊號來確定相應存取點的身份，然後將其用於確定相應存取點的位置和覆蓋區域。當精確距離資訊(例如，存取點與UE 104之間的往返時間或訊號傳輸時間)可用時，距離資訊和存取點的位置可用於獲得混合定位解決方案。當近似距離資訊(例如，可以與估計距離近似相關的接收訊號電平)可用時，存取點的位置可以用於估計UE 104的位置(或者確定UE 104的估計高度)。此外，UE 104可以使用來自基地台102之一(例如，來自存取點)的精確載波頻率來校準UE104的本地振盪器，該基地台102可能不是用於資料通信目的另一基地台102。
第7圖是用於估計特定時間點處的GNSS訊號測量結果的方法(或過程)的流程圖700。該方法可以由UE(例如，UE 104、UE 450、裝置104')執行。在操作702，UE在第一時間點同步UE的無線通訊元件的第一系統時間和UE的GNSS元件的第二系統時間。此外，第一系統時間的第一時間標記表示第一時間點。
在操作704，UE選擇第二系統時間的第二時間標記(例如，TGNSS,M)，第二時間標記表示在第一時間點之後的 第二時間點。在操作706，基於GNSS元件的振盪器，UE確定其位於第二時間標記處。UE進一步在第二時間點測量GNSS訊號以獲得第一GNSS訊號測量結果。在操作708，UE基於第一GNSS訊號測量結果和第一時間點與第二時間點之間的第一時間段來估計第一時間點的第二GNSS訊號測量結果。
在操作708之後，UE在操作710處確定第一系統時間的第三時間標記(例如，TCOMM,Q)，該第三時間標記代表第三時間點，該第三時間點是在第一時間點之後的第二時間段。在操作712，UE基於估計的第二GNSS訊號測量結果和第二時間段來估計第三時間點處的第三GNSS訊號測量結果。第二時間段是無線通訊元件的群延遲與GNSS元件的群延遲之間的差異。
第8圖是用於使通信系統時間與GNSS系統時間同步/關聯的方法(或過程)的流程圖800圖。該方法可以由UE(例如，UE 104、UE 450、裝置104')執行。具體地，在第7圖的操作702中，為了使無線通訊元件的第一系統時間與GNSS元件的第二系統時間同步，在操作802，UE在第一時間點之前發送同步訊號將在第一時間點從無線通訊元件向GNSS元件發送的指示，該指示包括第一系統時間的第一時間標記，該第一時間標記代表該第一時間點。
在操作804，UE在第一時間點將來自無線通訊元件的同步訊號向GNSS元件發送。
在操作806，當GNSS元件接收到同步訊號時，UE確定第二系統時間的第一時間標記，該第一時間標記代表第一 時間點。
在操作808，UE將第一系統時間的第一時間標記與第二系統時間的第一時間標記相關聯。
第9圖是示出了採用處理系統914的裝置104'的硬體實現的示例900。處理系統914可以用匯流排架構來實現，一般可由匯流排924來表示。根據處理系統914的具體應用和總體設計約束，匯流排1124可以包括任何數量的互連匯流排和橋。匯流排924將包括一個或複數個處理器和/或硬體元件的各種電路連接在一起，該硬體元件可由一個或複數個處理器904、接收元件934、傳輸元件936、通信元件938、GNSS元件940和電腦可讀介質940/記憶體906代表。匯流排924還可連接諸如定時資源(例如，振盪器481和振盪器483)、週邊設備、電壓調節器和電源管理電路等各種其他電路。
處理系統914可以耦接到收發機910以及GNSS接收機911，收發機910可以是複數個收發機454中的一個或複數個，GNSS接收機911可以是GNSS接收機484。收發機910耦接到一個或複數個天線920，天線920可以是通信天線452。GNSS接收機911耦接到一個或複數個天線921，天線921可以是GNSS天線482。
收發機910提供用於透過傳輸介質與各種其他裝置進行通信的功能。收發器910從一個或複數個天線920接收訊號，從接收到的訊號中提取資訊，並將所提取的資訊提供給處理系統914，具體而言是提供給接收元件934。另外，收發器910從處理系統914接收資訊，具體而言是從傳輸元件936接收，並 且基於接收到的資訊，生成將被應用於一個或複數個天線920的訊號。
處理系統914包括耦接到電腦可讀介質/記憶體906的一個或複數個處理器904。一個或複數個處理器904負責一般處理，包括執行存儲在電腦可讀介質/記憶體906上的軟體。該軟體在由一個或複數個處理器904執行時使處理系統914執行上文針對任何特定裝置描述的各種功能。電腦可讀介質/記憶體906還可以用於存儲當執行軟體時由一個或複數個處理器904管控的資料。處理系統914還包括接收元件934、傳輸元件936、通信元件938、GNSS元件940中的至少一個。這些元件可以是運行在一個或複數個處理器904中、駐留/存儲在電腦可讀介質/記憶體906的軟體元件、還可以是耦接到一個或複數個處理器904的一個或複數個硬體元件，或其組合。處理系統914可以是UE 450的元件並且可以包括記憶體460和/或TX處理器468、RX處理器456、通信處理器459和GNSS處理器486中的至少一個。
在一種配置中，用於無線通訊的裝置104/104'包括用於執行第7圖和第8圖的每個操作的裝置(means)。前述裝置可以是裝置104的前述元件的一個或複數個和/或裝置104'的處理系統914中的一個或複數個，其被配置為執行前述裝置的所述功能。如上所述，處理系統914可以包括TX處理器468、RX處理器456、通信處理器459和GNSS處理器486。如此，在一種配置中，上述裝置可以是被配置為執行前述裝置所述的功能的TX處理器468、RX處理器456、通信處理器459和GNSS處理器 486。
應該理解，所公開的過程/流程圖中塊的具體順序或層次是示例性方法的說明。可以理解的是，基於設計偏好，可以重新設置過程/流程圖中塊的具體順序或層次。此外，一些塊可以被組合或省略。申請專利範圍書中以示例順序呈現了各個框所涉及的元素，但並不意味著限於所呈現的特定順序或層次。
提供之前的描述是為了使本領域的任何技術人員能夠實踐本發明描述的各個方面。這些方面的各種修改對於本領域技術人員而言將是顯而易見的，並且這裡定義的一般原理可以應用於其他方面。因此，申請專利範圍不旨在限於本發明所示的方面，而是要符合與語言申請專利範圍一致的全部範圍，其中以單數形式引用元件並非意在表示「一個且僅一個」，除非具體如此陳述，而是「一個或複數個」。本發明使用詞語「示例性」來表示「用作示例、實例或說明」。本發明中描述為「示例性」的任何方面不一定被解釋為優選的或有利於其他方面。除非特別說明，否則術語「一些」是指一個或複數個。「A，B或C中的至少一個」，「A，B或C中的一個或複數個」，「A，B和C中的至少一個」，「A，B中的一個或複數個」，「A，B，C或其任何組合」包括A，B和/或C的任何組合，並且可以包括複數個A，複數個B或複數個C。諸如「A，B或C中的至少一個」，「A，B或C中的一個或複數個」，「A，B和C中的至少一個」，「A，B或C中的一個或複數個」和「A，B，C或其任何組合」可以是僅A、僅B、僅C、A和B、A和C、B和C或A和B和C，其中任何 這樣的組合可以包含A，B或C的一個或複數個成員或成員。貫穿本發明所描述的各個方面的要素的所有結構和功能等同物對於所屬技術領域具有通常知識者而言是已知的或隨後將會是已知的並明確地透過引用併入本發明，並且旨在被申請專利範圍所包含。而且，不管本發明是否在申請專利範圍中明確記載，在此公開的任何內容都不旨奉獻給公眾，詞語「模組」、「機制」、「元件」、「設備」等可能不能替代「means」一詞。因此，除非明確地使用短語「用於...的裝置」來描述，申請專利範圍不應被解釋為裝置加功能。

Claims (9)

  1. 一種捕獲全球導航衛星系統訊號的方法，所述之方法用於用戶設備，包括：在第一時間點同步所述用戶設備的無線通訊元件的第一系統時間和所述用戶設備的全球導航衛星系統元件的第二系統時間；選擇所述第二系統時間的第二時間標記，其中所述第二時間標記表示所述第一時間點之後的第二時間點；在所述全球導航衛星系統元件處基於所述全球導航衛星系統元件的振盪器確定所述第二系統時間處於所述第二時間標記處，其中回應於所述第二系統時間處於所述第二時間標記處的確定來測量所述全球導航衛星系統訊號以獲得第一全球導航衛星系統訊號測量結果；以及基於所述第一全球導航衛星系統訊號測量結果和所述第一時間點與所述第二時間點之間的第一時間段來估計所述第一時間點的第二全球導航衛星系統訊號測量結果。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之捕獲全球導航衛星系統訊號的方法，其中，所述同步包括：在所述第一時間點之前發送指示，用以指示在所述第一時間點將同步訊號從所述無線通訊元件向所述全球導航衛星系統元件發送，所述指示包括所述第一系統時間的第一時間標記，其中所述第一系統時間的所述第一時間標記代表所述第一時間點；在所述第一時間點將所述同步訊號從所述無線通訊元件向所述全球導航衛星系統元件發送；當所述全球導航衛星系統元件接收到所述同步訊號時，確定所述第二系統時間的第一時間標記，其中所述第二系統時間的所述第一時間標記代表所述第一時間點；以及將所述第一系統時間的所述第一時間標記與所述第二系統時間的所述第一時間標記相關聯。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之捕獲全球導航衛星系統訊號的方法，其中，還包括：在所述無線通訊元件處基於所述無線通訊元件的振盪器確定所述第一系統時間處於所述第一系統時間的所述第一時間標記處，其中回應於所述第一系統時間處於所述第一系統時間的所述第一時間標記處的確定而發送所述同步訊號。
  4. 一種用戶設備，用以捕獲全球導航衛星系統訊號，包括：記憶體；以及至少一個耦接到所述記憶體的處理器，所述至少一個處理器被配置為：在第一時間點同步所述用戶設備的無線通訊元件的第一系統時間和所述用戶設備的全球導航衛星系統元件的第二系統時間；選擇所述第二系統時間的第二時間標記，其中所述第二時間標記表示所述第一時間點之後的第二時間點；在所述全球導航衛星系統元件處基於所述全球導航衛星系統元件的振盪器確定所述第二系統時間處於所述第二時間標記處，其中回應於所述第二系統時間處於所述第二時間標記處的確定來測量所述全球導航衛星系統訊號以獲得第一全球導航衛星系統訊號測量結果；以及基於所述第一全球導航衛星系統訊號測量結果和所述第一時間點與所述第二時間點之間的第一時間段來估計所述第一時間點的第二全球導航衛星系統訊號測量結果。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之用戶設備，其中，為了使所述第一系統時間與所述第二系統時間同步，所述至少一個處理器進一步被配置為：在所述第一時間點之前發送指示，用以指示在所述第一時間點將同步訊號從所述無線通訊元件向所述全球導航衛星系統元件發送，所述指示包括所述第一系統時間的第一時間標記，其中所述第一系統時間的所述第一時間標記代表所述第一時間點；在所述第一時間點將同步訊號從所述無線通訊元件向所述全球導航衛星系統元件發送；當所述全球導航衛星系統元件接收到所述同步訊號時，確定所述第二系統時間的第一時間標記，其中所述第二系統時間的所述第一時間標記代表所述第一時間點；以及將所述第一系統時間的所述第一時間標記與所述第二系統時間的所述第一時間標記相關聯。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之用戶設備，其中，所述至少一個處理器進一步被配置為：在所述無線通訊元件處基於所述無線通訊元件的振盪器確定所述第一系統時間處於所述第一系統時間的所述第一時間標記處，其中回應於所述第一系統時間處於所述第一系統時間的所述第一時間標記處的確定而發送所述同步訊號。
  7. 一種記憶體，用以存儲用於用戶設備的無線通訊的電腦可執行指令，所述電腦可執行指令包括執行以下操作的指令：在第一時間點同步所述用戶設備的無線通訊元件的第一系統時間和所述用戶設備的全球導航衛星系統元件的第二系統時間；選擇所述第二系統時間的第二時間標記，其中所述第二時間標記表示所述第一時間點之後的第二時間點；在所述全球導航衛星系統元件處基於所述全球導航衛星系統元件的振盪器確定所述第二系統時間處於所述第二時間標記處，其中回應於所述第二系統時間處於所述第二時間標記處的確定來測量所述全球導航衛星系統訊號以獲得第一全球導航衛星系統訊號測量結果；以及基於所述第一全球導航衛星系統訊號測量結果和所述第一時間點與第二時間點之間的第一時間段來估計所述第一時間點的第二全球導航衛星系統訊號測量結果。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之記憶體，其中，為了使所述第一系統時間與所述第二系統時間同步，所述指令還被配置為：在所述第一時間點之前發送指示，用以指示在所述第一時間點將同步訊號從所述無線通訊元件向所述全球導航衛星系統元件發送，所述指示包括所述第一系統時間的第一時間標記，其中所述第一系統時間的所述第一時間標記代表所述第一時間點；在所述第一時間點將所述同步訊號從所述無線通訊元件向所述全球導航衛星系統元件發送；當所述全球導航衛星系統元件接收到所述同步訊號時，確定所述第二系統時間的第一時間標記，其中所述第二系統時間的所述第一時間標記代表所述第一時間點；以及將所述第一系統時間的所述第一時間標記與所述第二系統時間的所述第一時間標記相關聯。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之記憶體，其中，所述指令進一步被配置為：在所述無線通訊元件處基於所述無線通訊元件的振盪器確定所述第一系統時間處於所述第一系統時間的所述第一時間標記處，其中回應於所述第一系統時間處於所述第一系統時間的所述第一時間標記處的確定而發送所述同步訊號。
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