专利名称：发射机传送位置信息作为对定位服务的帮助的制作方法
发射机传送位置信息作为对定位服务的帮助
I.根据35U. S. C. § 119要求优先权
本专利申请要求皆题为“TRANSMITTERS BROADCASTING THEIR LOCATION INFORMATION AS AN AID TO LOCATION SERVICES (发射机广播其位置信息作为对定位服务 的帮助)”的2008年6月13日提交的临时美国申请S/N. 61/061，429和2008年8月22日 提交的临时美国申请S/N. 61/091，023的优先权，这两个申请被转让给本受让人并通过援 引明确纳入于此。
背景
I.领域
本公开一般涉及通信，尤其涉及用于传送位置信息的技术。
II.背景
常常期望且在有时必须知晓例如蜂窝电话等终端的位置。术语“位置”和“定位” 在本文中是同义的且被可互换地使用。例如，客户端可能期望知晓终端的位置且可能与定 位中心通信以请求终端位置。定位中心和终端随后可根据需要交换消息以获得对终端的位 置估计。定位中心随后可向客户端返回位置估计。
终端的位置可基于各种定位方法来确定。如果终端位置的粗略估计已知，则这些 定位方法中的大部分可达成提升的性能(例如，更快速地提供位置估计)。终端可通过与定 位服务器建立定位会话以及与该定位服务器交换信令消息来获得其粗略位置估计。然而， 以这种方式获得粗略位置估计会招致信令开销和附加延迟。以更高效的方式获得粗略位置 估计会是合需的。
概述
本文描述了用于传送位置信息作为定位服务的帮助的技术。在一种设计中，发射 机可生成包括该发射机的位置的坐标信息和不定性信息的消息。坐标信息可包括发射机的 水平位置的纬度和经度。不定性信息可包括水平位置的不定性，该不定性可由以发射机的 纬度和经度为中心的圆的半径给定。该圆可代表发射机的覆盖区或者发射机或接收机可被 预期以特定置信度落在其内的区域。坐标信息还可包括发射机的高度。不定性信息还可包 括发射机的高度的不定性，该不定性由与高度的偏差给定。发射机可向无线网络中的至少 一个接收机发送消息。在一种设计中，发射机可以是基站。消息可以是可从基站向该基站的 覆盖内的所有终端广播的开销消息。消息还可以是可从基站发送给特定终端的单播消息。
在一种设计中，接收机(例如，终端)可接收由发射机生成并发送给无线网络中 的至少一个接收机的消息。接收机可从消息获得发射机的位置的坐标信息和不定性信息。 接收机可使用坐标信息作为用于定位的粗略/初始位置估计，以确定对接收机的更准确/ 最终位置估计。接收机还可基于坐标信息和不定性信息确定是否获得全球卫星导航系统 (GNSS)的辅助数据。接收机还可将坐标信息和不定性信息用于其他目的。
在以下进一步详细描述了本公共的各个方面和特征。
附图简述
图1示出了无线网络。
图2示出了基站的水平位置和水平位置不定性。
图3示出了基站的水平和垂直位置以及水平和垂直位置不定性。
图4示出了发射机发送位置信息的过程。
图5示出了基站广播位置信息的过程。
图6示出了接收机接收位置信息的过程。
图7示出了终端接收位置信息的过程。
图8示出终端和基站的框图。
详细描述
图1示出了可在其中实现本文所描述的技术的无线网络100。术语“网络”和“系 统”通常被可交换地使用。无线网络100可包括数个基站和其他网络实体。出于简洁起见， 在图1中仅示出一个基站120和一个网络控制器130。基站是与终端进行通信的固定站 且还可被称为B节点、演进型B节点、接入点等。基站可提供对特定地理区域的通信覆盖。 基站的整个覆盖区可被划分成更小的区域，且每个更小的区域可由相应的基站子系统来服 务。在3GPP中，术语“扇区”可指基站的最小覆盖区和/或服务此覆盖区的基站子系统。在 3GPP2中，术语“扇区”或“蜂窝小区-扇区”可指代基站的最小覆盖区或服务此覆盖区的基 站子系统。出于清晰起见，术语“蜂窝小区”被用在以下众多描述中。
基站可提供对应宏蜂窝小区、微微蜂窝小区、毫微微蜂窝小区、或其他类型的蜂窝 小区的通信覆盖。宏蜂窝小区可覆盖相对较大的地理区域(例如，数千米的半径范围)，并 且可支持在无线网络中具有服务预订的终端的通信。微微蜂窝小区可覆盖相对较小的地理 区域并且可支持终端关于服务预订的通信。毫微微蜂窝小区可覆盖相对较小的地理区域 (例如，家庭)且可支持与毫微微蜂窝小区相关联的终端(例如，属于家庭住户的终端)的 通信。宏蜂窝小区的基站可被称为宏基站。微微蜂窝小区的基站可被称为微微基站。毫微 微蜂窝小区的基站可被称为毫微微基站或家庭基站。
基站也可以是向例如广播接收机的终端广播信息的广播站。基站也可以是从上游 站接收信息并将该信息转发给下游站的中继站。基站也可以是某一其他类型的站。
网络控制器130可耦合至一组基站并可为这些基站提供协调和控制。网络控制器 130也可与为终端支持各种服务的其他网络实体(未在图1中示出)通信。
终端110可与基站120通信和/或可接收来自基站120的广播传输。终端110可 以是静止或移动的，且也可称为移动站、用户装备、接入终端、订户单元、站等。终端110可 以是蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线通信设备、无线调制解调器、手持式设备、手持机、 膝上型计算机、个人计算机(PC)、广播接收机等。
终端110还可接收来自一个或多个卫星140的信号，这些卫星可以是美国全球定 位系统(GPS)、欧洲Galileo (伽利略)系统、俄罗斯GL0NASS系统、或一些其它GNSS的部 分。终端110可测量来自卫星140的信号并获得对这些卫星的伪距测量。终端110还可测 量来自基站的信号并获得这些基站的时基测量。伪距测量和/或时基测量可被用来推导出 终端110的位置估计。位置估计也可被称为定位估计、定位等。
无线网络100可以是无线广域网(WffAN)、无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)、 广播网络等。WWAN可以是码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA) 网络、正交FDMA(OFDMA)网络、单载波FDMA(SC-FDMA)网络，等等。CDMA网络可实现诸如cdma2000、通用地面无线电接入(UTRA)等无线电技术。cdma2000涵盖IS-2000、IS-95和 IS-856标准。UTRA包括宽带CDMA (WCDMA)和其它CDMA变体。TDMA网络可实现诸如全球移动 通信系统(GSM)等的无线电技术。OFDMA网络可实现无线电技术，诸如演进UTRA(E-UTRA)、 超移动宽带(UMB)、Flash-0FDM 等。UTRA和E-UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的部分。 3GPP长期演进(LTE)是使用E-UTRA的UMTS的即将发布版本。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE以 及GSM在来自名为“第三代伙伴项目” (3GPP)的组织的文档中进行了描述。cdma2000和UMB 在来自名为“第三代伙伴项目2”(3GPP2)的组织的文档中进行了描述。WMAN可实现诸如常 称为WiMAX的IEEE 802. 16的无线电技术。WLAN可实现诸如IEEE 802. IUHiperlan等的 无线电技术。IEEE 802. 11常称为Wi-Fi。广播网络可实现诸如MediaFLO 、手持数字视频 广播(DVB-H)、地面电视广播综合业务数字广播(ISDB-T)等无线电技术。
文本所描述的技术可被用于以上所描述的无线网络和无线电技术以及其他无线 网络和无线电技术。出于清晰起见，以下针对IS-2000和IS-856描述这些技术的某些方 面。IS-2000发布版本0和A常称为CDMA2000 IX或简称为IX。IS-2000发布版本C常称 为CDMA2000 IxEV-DV或简称为lxEV-DV。目前正在开发IS-2000发布版本E。IS-856常称 为 CDMA2000 1xEV-D0、1XEV-D0、EV-D0、高速率分组数据(HRPD)、高数据率(HDR)等。
在一方面，发射机可发送其位置信息作为对定位服务的帮助。发射机可以是基站、 终端等。位置信息可描述发射机的位置，并且可包括坐标信息和不定性信息。
在一种设计中，坐标信息可包括(i)发射机的水平位置的纬度和经度，即，X和Y 坐标；(ii)发射机的纬度、经度和海拔，即，χ、γ和Z坐标；(iii)诸如街道地址等民用位置； 或者(iv)描述发射机的位置的一些其他信息。海拔在极高或极深的地理区域尤其有价值， 例如，科罗拉多州丹佛的高海拔或加利福尼亚州死谷的低海拔。海拔还可称为高度、标高、 垂直位置等。
在一种设计中，不定性信息可包括水平位置不定性和/或垂直位置不定性。水平 位置不定性可描述如坐标信息给定的发射机的水平位置的不定性。垂直位置不定性可描述 如坐标信息给定的发射机的高度的不定性。在确定所报告位置的不定性的量、所报告位置 的置信度、和/或出于其他目的时，不定性信息可能是有价值的。
在一种设计中，位置信息可包括发射机的水平位置和/或水平位置不定性。在另 一种设计中，位置信息可包括发射机的水平位置、水平位置不定性、垂直位置和垂直位置不 定性。在其他设计中，位置信息可包括其他描述发射机的位置的信息。
图2示出了图1中的基站120的水平位置和水平位置不定性。基站120的水平位 置可由纬度和经度给定。在图2中所示的设计中，水平位置不定性可由以基站120的纬度 和经度为中心且半径为R的圆210来描述。水平位置不定性由此可由半径R给定。
水平位置不定性可以各种方式来定义。在一种设计中，圆210可被定义为百分之X 的置信度覆盖区，其意味着环绕覆盖中心的圆210将包括基站120的覆盖区的至少百分之 X。X可等于90、95等。在另一种设计中，圆210可被定义为基站120的覆盖区内的所有终 端的百分之X处于其内的区域。因此，可接收来自基站120的位置信息的终端落在圆210 内的机会为百分之X。覆盖区中心可与基站120的位置松散地相关联。水平位置不定性还 可以其他方式来定义。对于所有设计，水平位置不定性可基于基站120的覆盖区、蜂窝小区 的大小等来确定。覆盖区又取决于各种因素，诸如基站120的发射功率水平、蜂窝小区的天线方向图、地形等。例如，宏蜂窝小区的基站可具有相对较大的水平位置不定性，而微微或 毫微微蜂窝小区可具有相对较小的水平位置不定性。
在其他设计中，水平位置不定性可不通过圆而是由椭圆、楔形、或某一其他几何形 状来定义。椭圆可以水平位置为中心，且可由长半轴和短半轴来定义。楔形可令其端点位 于水平位置处，且可由半径、角宽度和方向来定义。出于清晰起见，以下多部分描述假定对 水平位置不定性使用圆。
图3示出了图1中的基站120的水平位置、水平位置不定性、垂直位置、和垂直位 置不定性。基站120的水平位置和水平位置不定性可如以上就图2所描述地给定。基站 120的垂直位置可由相对于基准的高度给定。在一种设计中，垂直位置可由在WGS-84基 准椭球上以1米为单位计的高度给定。在图3所示的设计中，垂直位置不定性可由偏离所 报告的高度士 ΔΖ的偏差给定。ΔΖ可代表在相应水平位置不定性内基站120的高度的 Io (one-sigma)不定性。垂直位置不定性也可以其他方式来定义。
基站120可以各种方式传送其位置信息。在一种设计中，基站120可在可由该基 站120的覆盖区内的终端接收的一个或多个开销消息中广播其位置信息。开销消息可向终 端提供有关消息，例如，用于与基站120 —起操作的信息。不同的开销消息在不同无线网络 和无线电技术中可在不同信道上发送。对于IS-2000，开销消息可以是在寻呼信道上发送的 系统参数消息、在主广播控制信道上发送的MC-RR参数消息等。MC-RR代表多载波无线电资 源。
在另一种设计中，基站120可在发送给特定终端的单播消息中发送其位置信息。 位置信息在不同无线网络和无线电技术中可在不同单播消息中发送。对于IS-2000，位置信 息可在诸如移动站注册消息、基站状态响应消息等单播消息中发送。
表1示出了在系统参数消息中发送基站120的位置信息的设计。出于简洁起见， 表1仅示出了位置信息的字段以及可在系统参数消息中发送的字段的小的子集。
表1-系统参数消息的字段字段长度(比特)PILOT_PN9CONFIG_MSG_SEQ6[···]BASE—LAT22
BASE_L0NG23[...]ADD_L0C_INF0_INCL1L0C_UNC_H0或权利要求
1.一种用于无线通信的方法，包括在发射机处生成包括所述发射机的位置的坐标信息和不定性信息的消息；以及从所述发射机向无线网络中的至少一个终端发送所述消息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述坐标消息包括所述发射机的水平位置 的纬度和经度，并且其中所述不定性信息包括所述发射机的所述水平位置的不定性。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述发射机的所述水平位置的所述不定性 是由以所述发射机的所述纬度和经度为中心的圆的半径给定的。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述消息包括纬度字段和经度字段，所述纬 度字段携带所述发射机的所述纬度或者在所述纬度未知的情况下携带第一指定值，并且所 述经度字段携带所述发射机的所述经度或者在所述经度未知的情况下携带第二指定值。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述坐标信息还包括所述发射机的高度，并 且其中所述不定性信息还包括所述发射机的所述高度的不定性。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述发射机的所述高度的所述不定性是由 与所述发射机的所述高度的偏差给定的。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述消息包括携带所述发射机的所述高度 或在所述高度未知的情况下携带指定值的高度字段。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发射机是基站。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述消息是开销消息，并且其中所述发送消 息包括从所述基站向所述基站的覆盖内的终端广播所述开销消息。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述消息是单播消息，并且其中所述发送 消息包括从所述基站向特定终端发送所述单播消息。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述消息在IS-2000中是系统参数消息或 MC-RR参数消息。
12.一种用于无线通信的装置，包括至少一个处理器，配置成在发射机处生成包括所述发射机的位置的坐标信息和不定性 信息的消息，以及从所述发射机向无线网络中的至少一个终端发送所述消息。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述坐标消息包括所述发射机的水平位 置的纬度和经度，并且其中所述不定性信息包括所述发射机的所述水平位置的不定<p性。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述坐标信息还包括所述发射机的高度， 并且其中所述不定性信息还包括所述发射机的所述高度的不定性。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述发射机的所述水平位置的所述不定 性是由以所述发射机的所述纬度和经度为中心的圆的半径给定的，并且其中所述发射机的 所述高度的所述不定性是由与所述发射机的所述高度的偏差给定的。
16.一种用于无线通信的装置，包括用于在发射机处生成包括所述发射机的位置的坐标信息和不定性信息的消息的装置；以及用于从所述发射机向无线网络中的至少一个终端发送所述消息的装置。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述坐标消息包括所述发射机的水平位 置的纬度和经度，并且其中所述不定性信息包括所述发射机的所述水平位置的不定性。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述坐标信息还包括所述发射机的高度， 并且其中所述不定性信息还包括所述发射机的所述高度的不定性。
19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述发射机的所述水平位置的所述不定 性是由以所述发射机的所述纬度和经度为中心的圆的半径给定的，并且其中所述发射机的 所述高度的所述不定性是由与所述发射机的所述高度的偏差给定的。
20.一种计算机程序产品，包括计算机可读介质，包括用于使至少一个计算机在发射机处生成包括所述发射机的位置的坐标信息和不定性 信息的消息的代码；以及用于使所述至少一个计算机从所述发射机向无线网络中的至少一个终端发送所述消 息的代码。
21.一种用于无线通信的方法，包括在基站处生成开销消息，所述开销消息包括携带所述基站的纬度的纬度字段、携带所 述基站的经度的经度字段、以及携带所述基站的水平位置的不定性的水平位置不定性字 段；以及从所述基站向所述基站的覆盖内的终端广播所述开销消息。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述开销消息还包括携带所述基站的高 度的高度字段以及携带所述基站的所述高度的不定性的垂直位置不定性字段。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述开销消息还包括指示符字段，所述指 示符字段被设置成第一值以指示所述开销消息包括所述水平位置不定性字段、所述高度字 段和所述垂直位置不定性字段，或者被设置成第二值以指示所述开销消息省去所述水平位 置不定性字段、所述高度字段和所述垂直位置不定性字段。
24.一种用于无线通信的方法，包括在终端处接收由发射机生成并发送给无线网络中的至少一个接收机的消息；以及从所述消息获得所述发射机的位置的坐标信息和不定性信息。
25.如权利要求M所述的方法，其特征在于，所述坐标消息包括所述发射机的水平位 置的纬度和经度，并且其中所述不定性信息包括所述发射机的所述水平位置的不定性。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述坐标信息还包括所述发射机的高度， 并且其中所述不定性信息还包括所述发射机的所述高度的不定性。
27.如权利要求沈所述的方法，其特征在于，所述发射机的所述水平位置的所述不定 性是由以所述发射机的所述纬度和经度为中心的圆的半径给定的，并且其中所述发射机的 所述高度的所述不定性是由与所述发射机的所述高度的偏差给定的。
28.如权利要求M所述的方法，其特征在于，还包括使用所述坐标信息作为用于定位的初始位置估计以确定对所述终端的最终位置估计。
29.如权利要求M所述的方法，其特征在于，还包括基于所述坐标信息和所述不定性信息确定是否获得全球卫星导航系统(GNSS)的辅助 数据。
30.如权利要求M所述的方法，其特征在于，所述发射机是基站。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，所述消息是开销消息，并且其中所述接收包括在所述终端处接收所述基站向所述基站的覆盖内的终端广播的所述开销消息。
32.一种用于无线通信的装置，包括至少一个处理器，配置成在终端处接收由发射机生成并发送给无线网络中的至少一个 接收机的消息，以及从所述消息获得所述发射机的位置的坐标信息和不定性信息。
33.如权利要求32所述的装置，其特征在于，所述坐标消息包括所述发射机的水平位 置的纬度和经度，并且其中所述不定性信息包括所述发射机的所述水平位置的不定性。
34.如权利要求33所述的装置，其特征在于，所述坐标信息还包括所述发射机的高度， 并且其中所述不定性信息还包括所述发射机的所述高度的不定性。
35.如权利要求34所述的装置，其特征在于，所述发射机的所述水平位置的所述不定 性是由以所述发射机的所述纬度和经度为中心的圆的半径给定的，并且其中所述发射机的 所述高度的所述不定性是由与所述发射机的所述高度的偏差给定的。
36.一种用于无线通信的方法，包括在终端处接收由基站生成并向所述基站的覆盖内的终端广播的开销消息；以及从所述开销消息的纬度字段获得所述基站的纬度，从所述开销消息的经度字段获得所 述基站的经度，以及从所述开销消息的水平位置不定性字段获得所述基站的水平位置的不 定性。
37.如权利要求36所述的方法，其特征在于，还包括从所述开销消息的高度字段获得所述基站的高度以及从所述开销消息的垂直位置不 定性字段获得所述基站的所述高度的不定性。
38.如权利要求37所述的方法，其特征在于，还包括确定所述开销消息的指示符字段是被设置成第一值还是第二值；如果所述指示符字段被设置成所述第一值，则读取所述开销消息的所述水平位置不定 性字段、所述高度字段、和所述垂直位置不定性字段；以及如果所述指示符字段被设置成所述第二值，则跳过所述水平位置不定性字段、所述高 度字段、和所述垂直位置不定性字段。
全文摘要
描述了用于传送位置信息作为定位服务的帮助的技术。在一种设计中，发射机可生成包括该发射机的位置的坐标信息和不定性信息的消息。坐标信息可包括发射机的水平位置的纬度和经度以及可能的发射机高度。不定性信息可包括发射机的水平位置的不定性和可能的高度的不定性。水平位置不定性可由以发射机的纬度和经度为中心的圆的半径给定。高度不定性可由与发射机的高度的偏差给定。发射机可向无线网络中的至少一个接收机发送消息。发射机可以是向其覆盖内的终端广播消息的基站。
文档编号G01S5/00GK102037374SQ200980118921
公开日2011年4月27日 申请日期2009年6月12日 优先权日2008年6月13日
发明者K·A·伯洛格斯, R·M·帕特沃德哈 申请人:高通股份有限公司
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