СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ОЦЕНКИ ОКНА ПОМОЩИ В УСТАНОВЛЕНИИ СИНХРОНИЗАЦИИ С СИГНАЛОМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОНАХОЖДЕНИЯ Российский патент 2010 года по МПК G01S1/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Раскрытые способ и устройство относятся к беспроводной связи и более конкретно к беспроводным системам, которые используют данные окон помощи в установлении синхронизации с сигналом, чтобы помогать приемнику в установлении синхронизации с выбранными сигналами.

Уровень техники

В области техники связи во многих случаях требуется точная информация о местоположении для подвижных станций (ПС, MS), таких как телефоны для сотовой связи, устройства системы персональной связи (СПС, PCS) и другая абонентская аппаратура (АА, UE). Глобальные системы определения местоположения (ГСОМ, GPS)

предлагают подход к обеспечению определения местоположения беспроводных ПС. Эти системы используют искусственные спутники (ИС, SV) на околоземной орбите. Пользователь ГСОМ может получать точную информацию о передвижении, включая трехмерное местоположение, скорость и время дня, через информацию, получаемую от спутников ИС.

Измерения местоположений с использованием ГСОМ основаны на измерениях времен задержки распространения сигналов ГСОМ, транслируемых с орбитальных ИС на приемник ГСОМ. Возможности точной работы системы ГСОМ поддерживаются благодаря использованию бортовых атомных часов для каждого спутника, вместе с отслеживанием станций, которые непрерывно контролируют и корректируют параметры часов спутников и параметры орбиты.

Каждый ИС ГСОМ передает два сигнала расширенного спектра, закодированных способом прямой последовательности, в L-диапазоне (диапазон сверхвысоких частот 300-1550 МГц). Уникальные псевдошумовые (ПШ, PN) коды из 1023 битов, или "кодовых элементов", за кодовый период для каждого ИС, передаваемые каждую 1 миллисекунду, позволяют приемнику ГСОМ различать, который спутник передает данный код. Поток данных со скоростью 50 бит/с, содержащий информацию о состоянии системы и орбитальные параметры спутника, полезные для навигационных вычислений, также модулируется на каждой несущей.

Приемник ГСОМ удаляет эффект расширения модуляции ПШ кодов из каждого сигнала, умножая их на выровненную по времени, локально сгенерированную копию кода. Это называется "сужением по спектру" (обращенным расширением). Поскольку соответствующее выравнивание по времени, или "временной сдвиг кода" (фактически, время прибытия сигнала ИС), вряд ли бывает известно при запуске приемника, оно должно быть определено с помощью исследования во время начальной стадии "установления синхронизации" работы приемника ГСОМ.

После выполнения обращенного расширения каждый сигнал состоит из подвергнутого фазовой манипуляции (ФМП) сигнала со скоростью 50 бит/с на промежуточной несущей частоте. Точная частота этого ФМП сигнала является неопределенной из-за эффекта доплеровского смещения частоты, вызываемого относительным передвижением между спутником и ПС, и из-за основных погрешностей синхронизирующих импульсов ГСОМ локальных приемников. Во время установления синхронизации с сигналом должен быть выполнен поиск доплеровской частоты, потому что она обычно не известна до установления синхронизации с сигналом. Поиск смещения временного сдвига кода также происходит в пределах окна, состоящего из 1023 кодовых элементов, подобно поиску доплеровской частоты.

Цикл синхронизации битов выводит согласование во времени информационных битов и в конечном счете выявляет поток данных. Вычисление местоположения может быть предпринято, как только была установлена синхронизация с сигналами и захвачены частоты по меньшей мере от четырех спутников, при этом выполняются измерения временного сдвига кода, и принимается достаточное количество информационных битов (достаточное для определения привязки ко времени ГСОМ и орбитальных параметров). Вычисление скорости может быть предпринято, если также доступно достаточное количество измерений доплеровского смещения частоты.

Установление синхронизации с сигналом страдает от недостатка, заключающегося в необходимости большого количества времени и/или аппаратных ресурсов. Приемник ГСОМ должен осуществлять поиск по всем ПШ последовательностям спутников, всем гипотезам временных сдвигов кодов и всем доплеровским смещениям частоты, чтобы обнаруживать сигналы ИС. Это означает исследование до 32 спутников ИС, 1023 гипотез кодов и 10 КГц смещения частоты. При последовательном проведении исследования установление синхронизации с сигналом может занимать несколько минут. Один способ сокращения времени установления синхронизации с сигналом состоит в том, чтобы использовать параллельное аппаратное средство установления синхронизации с сигналом, при более высоких затратах, размере и потребляемой мощности.

Чтобы сократить задержку установления синхронизации с сигналом, можно обеспечивать информацию, чтобы помогать приемнику в установлении синхронизации с сигналом ИС. Такая информация помощи в установлении синхронизации (ПУС) позволяет приемнику сужать пространство, которое должно быть исследовано для локализирования сигнала. Эти данные ПУС в общем состоят из информации об ожидаемом доплеровском смещении частоты и информации об ожидаемом временном сдвиге кода. Значения доплеровского смещения частоты изменяются с потенциальным движением ПС, так что хотя ожидаемые значения доплеровского смещения частоты для каждого ИС могут быть определены весьма точно для данного определения местоположения, в общем устанавливаются окна неопределенности доплеровского смещения частоты в соответствии с предположениями о диапазоне потенциального передвижения ПС и полагаются относительно небольшими на основании знания местоположения ПС. Информация об ожидаемом временном сдвиге кода в общем состоит из ожидаемого временного сдвига кода для каждого ИС и окна временного сдвига кода фиксированного размера, в котором, как ожидается, ПС должен проводить поиск.

Системы, в которых приемники обнаруживают зондирующие сигналы для определения местоположения после запроса, такие как сигналы ГСОМ ИС, с помощью информации, обеспечиваемой из другого источника в пределах системы, в общем называются "беспроводными вспомогательными системами определения местоположения". Одним примером беспроводной вспомогательной системы определения местоположения является ПС с приемником ГСОМ, поддерживающим связь с одной или больше базовыми станциями (БС, BS), находящимися в связи с базовой сетью связи. ПС также поддерживает связь с модулем определения местоположения (МОМ, PDM), который обеспечивает данные ПУС сигналов для ПС.

Даже с окнами временного сдвига кода данных ПУС и доплеровского смещения частоты ПС не всегда может устанавливать синхронизацию с сигналом ИС. Это может происходить из-за того, что сигнал ИС был слишком слабым или поврежден из-за шума. Также возможно, что окно данных ПУС, обеспечиваемое МОМ, было неправильно расположено по времени (временному сдвигу кода) и/или частоте. Например, окно временного сдвига кода, обеспечиваемое МОМ, могло дать команду ПС проводить поиск сигнала ИС в неправильной части полного кода, состоящего из 1023 кодовых элементов. Окно данных ПУС могло быть слишком маленьким, таким образом, предотвращая поиск ПС в правильный момент времени и/или на правильной частоте. В качестве альтернативы, окно данных ПУС могло быть слишком большим, таким образом, требуя слишком большого количества времени поиска. В этом примере выделенное время, разрешенное для поиска ПС, может истекать до установления синхронизации с сигналом ИС.

Обычные беспроводные вспомогательные системы определения местоположения не контролируют качество данных ПУС на уровне измерения, но вместо этого следят за функциональными характеристиками всей беспроводной системны в пространстве решений. Существует необходимость в системе и способе, которые контролируют качество данных ПУС, в частности, соответствие окон помощи в установлении синхронизации, обеспечиваемых МОМ для ПС.

Сущность изобретения

Система и способ, описанные в данном описании, оценивают качество окна помощи в установлении синхронизации с сигналом определения местонахождения для вспомогательной системы определения местоположения. В одном способе обеспечивают данные измерения местоположения подвижной станции, затем сравнивают их с окном помощи в установлении синхронизации. Данные измерения местоположения являются либо фактическими данными измерения от подвижной станции, либо гипотетическими данными измерения. Данные измерения местоположения, обеспечиваемые подвижной станцией, включают в себя данные измерения дальности, временные характеристики, доплеровскую частоту и/или данные измерения глобальной системы определения местоположения. При сравнении данных измерения местоположения с окном помощи в установлении синхронизации продвижение передатчика составляет величину между моментом времени, когда было передано окно помощи в установлении синхронизации на подвижную станцию, и моментом времени, когда было проведено измерение подвижной станции.

Сравнение между данными измерения местоположения и окном помощи в установлении синхронизации включает в себя определение, находится ли измерение в пределах или за пределами окна, и на основании этого сравнения присваивают значение качества окна. Преимущественно, эти результаты регистрируют для использования в корректировании исходных данных, используемых в генерировании окна.

Сравнения между данными измерения местоположения подвижной станции и окнами помощи в установлении синхронизации могут выполняться на основании "от измерения к измерению", на основании сектора или группы секторов, на основании системы связи или на основании любой географической области. Оценки качества окна и корректирования исходных данных, используемых в генерировании окон, можно аналогичным образом выполнять от измерения к измерению, в секторе или группе секторов, в системе связи или в любой географической области.

Когда гипотетические измерения сравнивают с окнами помощи в установлении синхронизации, учитывают неопределенность, связанную с гипотезой. Соответственно, из-за этой неопределенности генерируют диапазон значений качества окна. Диапазон значений качества окна и другие результаты сравнения регистрируют, и исходные данные, используемые в генерировании окон помощи в установлении синхронизации, корректируют соответствующим образом.

Другой способ включает в себя сравнение фактических данных измерения местоположения подвижной станции с окном помощи в установлении синхронизации и сравнение гипотетических данных измерения местоположения подвижной станции с окном помощи в установлении синхронизации. Значения качества окна определяют на основании каждого сравнения. Большие различия между двумя значениями качества окон указывают на ошибку выбора диапазона.

Система, описанная в данном описании, включает в себя передатчик, приемник подвижной станции, модуль определения местоположения, имеющий альманах информации о передатчике, используемой в генерировании данных помощи в установлении синхронизации с сигналом передатчика, и компьютер для управления и обновления альманаха модуля определения местоположения в соответствии с апостериорным знанием измерений подвижной станции и информацией о местоположении. Компьютер регистрирует значения качества окон помощи в установлении синхронизации на основании сравнений данных измерения местоположения подвижной станции с окнами помощи в установлении синхронизации, а также успешные и неуспешные установления синхронизации с сигналами передатчика приемником подвижной станции в пределах и за пределами окон помощи в установлении синхронизации.

Другой способ, описанный в данном описании, включает в себя оценку качества окон помощи в установлении синхронизации для вспомогательной системы определения местоположения, имеющей передатчики сигналов определения местоположения и приемник сигналов определения местоположения подвижной станции, посредством сравнения апостериорных данных измерения местоположения подвижной станции с окном помощи в установлении синхронизации с сигналом определения местонахождения, и регистрацию результата на основании сравнения. Регистрация результата на основании сравнения включает в себя регистрацию успешного или неуспешного выполнения установления синхронизации с сигналом передатчика приемником подвижной станции в пределах или за пределами окна помощи в установлении синхронизации и/или генерирование значения качества окна помощи в установлении синхронизации на основании этого сравнения. На основании этого сравнения корректируют исходные данные, используемые в генерировании окон помощи в установлении синхронизации.

Краткое описание чертежей

Варианты осуществления раскрытого способа и устройства показаны на последующих чертежах, на которых подобные ссылочные позиции и обозначения указывают аналогичные или подобные части.

Фиг.1 иллюстрирует упрощенную схему для определения области неопределенности местоположения подвижной станции, находящейся в связи с обслуживающей базовой станцией и искусственным спутником;

фиг.2 иллюстрирует способ присвоения значения качества окна помощи в установлении синхронизации (W _Q);

фиг.3 представляет в общих чертах сравнение фактических или гипотетических данных измерения местоположения с данными окна помощи в установлении синхронизации, для определения значения (W _QCP) качества окна помощи в установлении синхронизации временного сдвига кода;

фиг.4 представляет в общих чертах сравнение фактических или гипотетических данных измерения местоположения с данными окна помощи в установлении синхронизации, для определения значения (W _QD) качества окна помощи в установлении синхронизации доплеровской частоты; и

фиг.5 представляет в общих чертах сравнение значения (W _Q-a) качества окна, определенного из фактических данных измерения местоположения, со значением (W _Q-h) качества окна, определенным из гипотетических данных.

Подробное описание

Способ и систему, описанные в данном описании, можно применять для таких систем, как беспроводные вспомогательные системы определения местоположения, которые используют данные помощи в установлении синхронизации, чтобы помочь приемнику в установлении синхронизации с сигналом. Большинство беспроводных вспомогательных систем определения местоположения способны устанавливать синхронизацию и использовать сигналы искусственных спутников (ИС) глобальной системы определения местоположения (ГСОМ). Однако специалистам в данной области техники должно быть понятно, что способ и систему, описанные в данном описании, можно применять для любой системы определения местоположения, которая использует вспомогательную информацию для установления синхронизации. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что также может использоваться любой связной радиоинтерфейс. Сигналы, которые необходимы для установления синхронизации для целей выбора диапазона или согласования во времени, не ограничены сигналами МДКРК (CDMA) (множественного доступа с кодовым разделением каналов) или ГСМС (GSM) (Глобальной системы мобильной связи), но могут включать в себя другие типы сигналов.

Сигналы выбора диапазона также не ограничены сигналами ИС ГСОМ. Например, для выбора диапазона обычно используются сигналы базовой станции (БС), и сигналы выбора диапазона не должны быть сигналами канала связи. Сигналы также могут быть переданы от других спутниковых систем выбора диапазона, таких как спутниковые навигационные системы Glonass и Galileo. Любой передатчик может обрабатываться подобно тому, как обрабатываются спутники ИС в данном описании, с выведением, получением и использованием информации помощи в установлении синхронизации, чтобы помочь в установлении синхронизации с сигналом от такого передатчика.

Для целей и установления синхронизации с сигналом и выбора диапазона полезной является информация, связанная с согласованием во времени выбранных сигналов канала связи. Полезно устанавливать, когда ожидать прибытия распознаваемой характерной особенности данного сигнала так, чтобы поиск сигнала нуждался только в перекрытии ограниченной продолжительности времени, и также полезно определять, настолько точно, насколько возможно, время прибытия различных сигналов относительно друг друга. Эта последняя информация может использоваться для целей выбора диапазона. Обе из этих проблем согласования во времени включают в себя "время прибытия" распознаваемой характерной особенности сигнала.

Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что такая информация о времени прибытия во многих отношениях эквивалентна "временному сдвигу кода" сигнала. "Временной сдвиг кода" описывает согласование во времени прибывающего сигнала на основе смещения фазы между принимаемым кодом и тем же самым кодом, начинающимся в начале отсчета времени. Таким образом, идентифицирование "временного сдвига кода" сигнала эффективно идентифицирует "время прибытия" сигнала, требуя только умножения временного сдвига кода на частоту сигнала, чтобы получить время прибытия. Оба эти термина так близко и просто связаны, что "время прибытия" является почти взаимозаменяемым с "временным сдвигом кода". Терминология "время прибытия" часто используется в системах определения местоположения, в частности, в системах, которые совместно не используют аспекты "кода" систем связи.

Специалистам в данной области техники также должно быть понятно, что "псевдодальность", или расстояние до спутника или другого передатчика, может быть получена из временного сдвига кода, или временной сдвиг кода может быть получен из псевдодальности, заданной соответствующей информацией о синхронизирующих импульсах и местоположении. Таким образом, "псевдодальность" и "временной сдвиг кода" также часто используются взаимозаменяемым образом. Способы определения временного сдвига кода, псевдодальности, времени прибытия и доплеровской частоты специалистам в данной области техники известны. Способ и система, описанные в данном описании, не должны быть ограничены каким-либо конкретным способом определения этих значений.

Кроме того, термин "компьютер" используется в данном описании для обозначения в общем программируемого аппарата или терминала, находящегося в связи с программируемым аппаратом, программируемым беспроводным карманным устройством, таким как подвижная станция, или сервером, таким как МОМ, имеющим процессор или другое эквивалентное аппаратное средство, как известно специалистам в данной области техники. Каждый "компьютер", "карманное устройство" или "сервер", упоминаемый в данном описании, включает в себя необходимый "считываемый компьютером" носитель информации для выполнения функций, описанных в данном описании, или находится в связи с необходимым считываемым компьютером носителем информации. Термин "считываемый компьютером носитель информации" относится к любому носителю информации, который участвует в обеспечении команд для выполнения процессором. Как используется в данном описании, термин "машинные команды" относится к набору команд, которые могут быть сообщены процессору.

"Считываемый компьютером носитель информации" может принимать множество форм, включая, но не ограничиваясь этим, "энергонезависимый носитель информации (среду)", "энергозависимый носитель информации (среду)" и "передающую среду (средство передачи)". "Энергонезависимый носитель информации" включает в себя, например, оптические или магнитные диски, например, используемые в качестве среды для хранения информации. "Энергозависимый носитель информации" включает в себя динамическую память. Общие формы "считываемого компьютером носителя информации" включают в себя дискеты, гибкие диски, жесткие диски, магнитную ленту, другие магнитные материалы, CD-ROM (неперезаписываемый компакт-диск) или другие оптические носители информации, ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), ППЗУ (программируемое ПЗУ (постоянное запоминающее устройство)), СППЗУ (стираемое программируемое ПЗУ), СППЗУ с групповой перезаписью и другие интегральные схемы или картриджи памяти или любой носитель информации, с которого компьютер или процессор может считывать, как известно специалистам в данной области техники. Базы данных, данные и/или записи могут быть записаны или сохранены на считываемом компьютером носителе информации. Термин "данные", как используется в данном описании, относится к информации. Например, "данные" измерения относятся к любой информации, связанной с измерением, полученной на основании измерения или относящейся к измерению.

В описании способа и системы и связанного с ними предшествующего уровня техники могут использоваться следующие обозначения:

R - радиус области неопределенности определения местоположения ПС

b _SV - смещение синхронизирующих импульсов ИС

b _MS - смещение синхронизирующих импульсов ПС

- предполагаемое смещение синхронизирующих импульсов ПС

- неопределенность смещения синхронизирующих импульсов ПС

- предполагаемый уход частоты ПС

- неопределенность в предполагаемом уходе частоты ПС

f _SV - доплеровское смещение частоты ИС

α - угол возвышения ИС

C - скорость света

f _C - частота следования кодовых элементов (1,023 МГц для кода C/A ГСОМ)

- вектор, указывающий направление от БС к ИС

- вектор, указывающий направление от ПС к ИС

В обычных беспроводных вспомогательных системах определения местоположения, например, вспомогательных системах ГСОМ (ВГСОМ), данные ПУС для сигналов спутниковых ГСОМ обеспечиваются для подвижной станции с помощью МОМ. Информация, используемая для создания данных ПУС, сохраняется в локальной базе данных в реальном масштабе времени, часто упоминаемой как "альманах базовой станции" (АБС), в МОМ, который обеспечивает данные ПУС для ПС на основании идентификации ячейки обслуживания и другой информации, обеспечиваемой ПС. Администратор альманаха базовой станции поддерживает и обновляет АБС для всех модулей МОМ данной сети связи.

Различная информация ПУС может сообщаться ПС, чтобы помогать приемнику ГСОМ в установлении синхронизации с сигналом ИС, включая окна временного сдвига кода и доплеровской частоты. Эта информация информирует ПС о том, где во времени и частоте следует "отыскивать" сигналы ИС, а также которые сигналы следует искать. Процедуры обеспечения данных ПУС от МОМ для ПС определены в различных стандартах передачи сигналов для определения местоположения и в данном описании не обсуждаются.

Обычно данные ПУС выводятся из наилучшего понимания модуля МОМ того, где в настоящее время расположена ПС, и состояния синхронизирующих импульсов ПС в это время. Один путь, которым МОМ определяет оценку местоположения для ПС, состоит в основанных на сети измерениях дальности. Основанные на сети измерения дальности, также известные как измерения фазы пилот-сигналов (контрольных сигналов) (ИФКС), или измерения усовершенствованной трилатерации прямой линии связи (AFLT) в сетях связи IS-95 и IS-2000 (международные стандарты) представляют собой измерения дальности до мачтовой антенны ячейки. Измерения фазы контрольных сигналов могут быть полезны в определении приемлемо точного местоположения и состояния синхронизирующих импульсов для ПС. Как только это состояние становится известным, МОМ может значительно снижать размеры окна поиска установления синхронизации с сигналом, таким образом, экономя время поиска и обеспечивая более точное решение. Если набор измерений ИФКС не достаточен для формирования навигационного решения для ПС, данные ПУС обычно основаны на информации о зоне охвата для известных секторов, в которых расположен МОМ. Основанные на этой информации данные ПУС, включающие в себя прогнозируемый временной сдвиг кода, связанное окно временного сдвига кода, прогнозируемую доплеровскую частоту и связанное окно доплеровской частоты, обеспечиваются модулем ОМ для ПС.

Рассмотрим фиг.1, на которой упрощенная схема иллюстрирует пример беспроводной вспомогательной системы определения местоположения. ПС 10 расположена в зоне охвата обслуживающей БС, или базовой передающей станции (БПС), 12, и поддерживает связь с БС 12. БС 12 поддерживает связь с МОМ 14 базовой сети связи, который хранит локальную копию АБС, управляемую и обновляемую администратором 15 АБС, находящимися в связи с МОМ 14. Как МОМ 14, так и администратор 15 АБС являются компьютерами или серверами. ПС 10 включает в себя соответствующие аппаратные средства для двусторонней связи, такие как модем УСМЭС (UMTS) (Универсальной системы мобильной электросвязи), МДКРК или ГСМС, но не ограничены этим; систему определения местоположения, такую как приемник ГСОМ и генератор синхронизирующих импульсов ГСОМ, но не ограниченную этим; и программируемое устройство управления, такое как центральный процессор, но не ограниченное этим, считываемый компьютером носитель информации и подходящие машинные команды.

Подходящей первой оценкой зоны охвата БС 12 является зона 16 внутри окружности 18 с центром в антенне БС, при условии, что обслуживающая антенна работает непосредственно от обслуживающей базовой станции 12, например, когда в тракте связи нет никакого повторителя. Область неопределенности для определения местоположения ПС 10 совпадает с этой зоной 16 охвата. Прогнозируемый временной сдвиг кода для сигнала, которым обмениваются между антенной ИС 20 и антенной ПС 10, может быть геометрически рассчитан способами, известными специалистам в данной области техники.

Например, максимальный временной сдвиг 22 кода соответствует расстоянию от ИС 20 до самой дальней точки обслуживающей ячейки 16, в то время как минимальный временной сдвиг 24 кода соответствует расстоянию от ИС 14 до самой близкой точки обслуживающей ячейки 16. Разность между максимальным и минимальным временным сдвигом кода может быть окном временного сдвига кода, обеспечиваемым МОМ 14 для ПС 10. Таким образом, размер окна ПУС временного сдвига кода, или неопределенность прогнозирования временного сдвига кода, соответствует диаметру зоны 16 охвата обслуживающей антенны БС 12 на фиг.1а, с учетом угла возвышения ИС 20. Прогнозируемый временной сдвиг кода находится в центре этого окна временного сдвига кода. Точно так же размер окна доплеровского смещения частоты соответствует зоне 16 охвата обслуживающей антенны, потому что доплеровская частота для статического ПС варьируется в различных точках по зоне охвата. Размер окна доплеровского смещения частоты, которое использует ПС, основан на относительных перемещениях ПС 10 и ИС 14, и часть размера окна, обусловленная только движением ПС, часто является большей компонентой.

В системе МДКРК, например, ПС наблюдает временной сдвиг P кода, который можно в общем выразить как

Прогнозируемый временной сдвиг кода, может быть выражен как

а размер окна, W, может быть выражен как

Значение, представляющее окно W временного сдвига кода, передается от МОМ 14 на ПС 10, представляя полный размер окна поиска, в стандартном формате сообщений для протокола сети связи. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что прогнозируемый временной сдвиг кода, и размер окна, W, могут быть определены или рассчитаны другими способами или с помощью других формул. Эти параметры не ограничены вычислением с помощью примера и формул, сформулированных выше. Патентная заявка США с порядковым № 09/910,361 под названием "Система и способ помощи в установлении синхронизации с сигналом спутника ГСОМ в сети беспроводной связи" от 20 июля 2001 г. обеспечивает дополнительное описание и предпосылки создания изобретения относительно помощи в установлении синхронизации с сигналом спутника и включена здесь путем ссылки.

Окно ПУС поиска доплеровского смещения частоты, обеспечиваемое МОМ 14 для ПС 10, сужает поиск доплеровского смещения частоты сигнала ИС. Прогнозируемое доплеровское смещение частоты, может быть получено как

а окно поиска доплеровского смещения частоты, W _D , может быть рассчитано как

где q ₁ - коэффициент, учитывающий неопределенность определения местоположения. Как правило, используется q ₁=10^-3 Гц/м. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что прогнозируемое доплеровское смещение частоты и размер окна, W _D, могут быть определены или рассчитаны другими способами или с помощью других формул. Эти параметры не ограничены вычислением с помощью формул, сформулированных выше. Смотрите также патентную заявку США с порядковым № 09/910,361 под названием "Система и способ помощи в установлении синхронизации с сигналом спутника ГСОМ в сети беспроводной связи" от 20 июля 2001 г.

Как указано, обычные вспомогательные системы определения местоположения не контролируют качество данных ПУС, обеспечиваемых для ПС. Окна данных ПУС могут быть неправильно установлены, слишком маленькими или слишком большими, чтобы обеспечивать значительную или эффективную помощь в установлении синхронизации с сигналом ИС. Способ и система для оценки окон ПУС ГСОМ, описываемые в данном описании, исследуют соответствие окон ПУС, используя апостериорное знание конкретных, или гипотетических, измерений и информацию о местоположении. Информация, полученная от этой оценки, помогает в управлении АБС и улучшает генерирование данных ПУС. Администратор 15 АБС сравнивает данные измерения ПС с данными окна ПУС, регистрирует результат на основании сравнения, такой как успешное и неуспешное выполнение установления синхронизации с сигналом либо в пределах, либо за пределами окна данных ПУС, неопределенность, связанную с этим результатом, и значение (W _Q) качества окна ПУС. Как используется в данном описании, термин "окно" относится к любому окну, является ли оно окном ПУС или данными, получаемыми из окна при необходимости, чтобы выполнять сравнение между измеренными или гипотетическими данными и окном ПУС. Администратор АБС также корректирует исходные данные, используемые в генерировании окон ПУС, основываясь на значении качества окна.

Фиг.2 иллюстрирует пример присвоения значения (W _Q) качества окна окну ПУС для временного сдвига кода или доплеровской частоты. Окно ПУС, например, окно временного сдвига кода или доплеровского смещения частоты, имеющее центральное или прогнозируемое значение x, охватывает диапазон от x-w до x+w. Центр x окна обозначен ссылочной позицией 0, тогда как минимальное значение окна обозначено ссылочной позицией -100, а максимальное значение окна обозначено ссылочной позицией 100, со всеми значениями между ними, которым линейным способом присваиваются значения целых чисел. Значения продолжаются выше 100 и ниже -100 аналогичным линейным способом.

Соотношения между данными измерения местоположения и окном ПУС определяют точность, или качество, окна ПУС. Если данные измерения местоположения, как определено ПС или иначе, находятся в пределах окна, то: -100<W _Q <100. Если данные измерения местоположения находятся за пределами окна, то: |W _Q| ∃ 100. Чем больше |W _Q|, тем ниже качество окна. Если предположить, что данные измерения местоположения и состояние синхронизирующих импульсов достоверные, то значение качества окна также можно считать достоверным. Специалисты в данной области техники могут оценить, что можно использовать множество различных схем нумераций или других методологий, чтобы присваивать значение (W _Q) качества окну ПУС на основании данных измерения местоположения. Способ присвоения значения W _Q, изображенный на фиг.2, не должен быть ограничен какой-либо конкретной схемой.

В первом способе оценки качества окна ПУС фактический временной сдвиг кода ГСОМ, или псевдодальность, является доступным для ПС через установление синхронизации с сигналом ИС. В этом примере сравнение делается между фактическим, известным временным сдвигом кода и окном временного сдвига кода ПУС, которое предварительно было обеспечено для ПС, и генерируется значение (W _Q) качества окна для представления этого сравнения (см. фиг.3).

Во втором способе оценки качества окна данных ПУС, фактический временной сдвиг кода ГСОМ, или псевдодальность, является недоступным для ПС. В этом примере определяется гипотетический временной сдвиг кода ГСОМ и сравнивается с окном временного сдвига кода ПУС, обеспечиваемым для ПС, и генерируется значение (W _Q) качества окна для представления этого сравнения (см. также фиг.3). В первом или втором способе также генерируется значение качества окна доплеровской частоты (см. фиг.4). Ошибка выбора диапазона может быть обнаружена через гибридный способ, где рассматриваются и фактические данные измерения ГСОМ, и гипотетические данные ГСОМ, либо посредством сравнения друг с другом, либо через сравнение с окном ПУС (см. фиг.5).

Что касается фиг.3, то на ней диаграмма представляет в общих чертах способы оценки качества данных окна ПУС временного сдвига кода. Данные 30 окна помощи в установлении синхронизации, такие как временной сдвиг кода ГСОМ, псевдодальность или время прибытия данных окна, наряду с фактическими данными 32 измерения местоположения, обеспечиваемыми ПС, вводятся в компьютер 34 для их сравнения. Данные измерения, обеспечиваемые ПС 32, включают в себя наземные измерения выбора диапазона, такие как данные AFLT или ИФКС, измерения ГСОМ, такие как временной сдвиг кода, псевдодальность или время прибытия, данные доплеровской частоты или любую их комбинацию. Как используется в данном описании, термин "данные измерения" включает в себя данные, обеспечиваемые ПС, также как данные, получаемые из данных, обеспечиваемых ПС. Данные измерения могут быть фактическими, прогнозируемыми или гипотетическими. Например, временной сдвиг кода может быть определен компьютером из псевдодальности или времени прибытия, обеспечиваемых ПС. Компьютер 34, выполняющий сравнение, является любым подходящим компьютером или сервером, таким как администратор 15 АБС (см. фиг.1), МОМ или другой компьютер.

Если фактические данные измерения ГСОМ для каждого ИС являются доступными от ПС 36, потому что данные окна ПУС и данные измерения ПС в общем посылаются соответствующей группе спутников ИС, значение (W _QCP) 38 качества окна временного сдвига кода определяется посредством сравнения данных измерения с окном временного сдвига кода ПУС (см., например, фиг.2). Если фактические значения измерения находятся в пределах окна, то окну присваивается значение (W _QCP) качества окна, находящееся где-нибудь между -100 и +100, в соответствии с соотношением между измеренным значением и прогнозированным значением. Если фактическое значение измерения находится за пределами окна, то окну присваивается значение (W _QCP) качества окна, находящееся где-нибудь ниже -100 или выше +100, в соответствии с соотношением между измеренным значением и прогнозированным значением.

При сравнении измеренного, или фактического, временного сдвига кода ГСОМ и окна временного сдвига кода ПУС для определения W _QCP учитывается продвижение ИС. Например, в момент времени t ₁ помощь в установлении синхронизации может давать команду ПС проводить поиск в пределах конкретного окна временного сдвига кода, определяемого как

имеющего доплеровское смещение частоты dx/dt, которое является скоростью изменения x, потому что передвижение ИС заставляет временной сдвиг кода через какое-то время изменяться. Поэтому система должна учитывать продвижение ИС между моментами времени t ₁ и t ₂ , где t ₂ - момент времени, в который ПС фактически измеряет временной сдвиг кода, y. Чтобы сравнивать измеренный ПС временной сдвиг кода y, в момент времени t ₂, с окном временного сдвига кода ПУС, посланным в ПС в момент времени t ₁, система сравнивает измеренный временной сдвиг кода y, в момент времени t ₂, с распространенным окном (W _p) временного сдвига кода ПУС, где:

Сравнение измеренного ПС временного сдвига кода Y с распространенным окном W_p временного сдвига кода ПУС учитывает продвижение ИС, которое произошло между моментом времени, когда окно временного сдвига кода ПУС было передано для ПС, и моментом времени, когда был измерен ПС полученный временной сдвиг кода. Это сравнение используется для определения значения (W _QCP) качества окна, 38.

Если фактический временной сдвиг кода находится в пределах окна 40 временного сдвига кода ПУС, то делается запись "успешного выполнения в пределах окна" (SI_CP) наряду со значением W_QCP, 42. Это может указывать, что окно временного сдвига кода ПУС является достаточно точным, и никакие корректировки исходных данных, используемых в генерировании окон временного сдвига кода ПУС, делать не требуется.

Если фактический временной сдвиг кода находится за пределами окна временного сдвига кода ПУС, 44, то делается запись "успешного выполнения за пределами окна" (SO_CP) наряду со значением W_QCP, 46. Это может указывать, что разыскиваемый ПС сигнал ИС находится за пределами окна временного сдвига кода ПУС, но тем не менее сигнал получен. Если так, то окно ПУС может быть либо слишком маленьким, либо в неправильном местоположении. Например, окно временного сдвига кода ПУС может быть расположено в неправильной части кода кодовых элементов. Когда это происходит, окно ПУС должно быть оценено относительно точности, а исходные данные, используемые в генерировании окон ПУС, должны модифицироваться по мере необходимости, 47. Регистрация значений SI_CP, SO_CP и W_QCP выполняется на подходящем носителе информации, считываемом компьютером.

Могут быть примеры, где фактические данные измерения ГСОМ для конкретного спутника не доступны, 48, например, когда ПС обнаруживает несколько спутниковых сигналов, но не ограничены этим. В этом случае система определяет гипотетический временной сдвиг кода для этого конкретного спутника, 50. Например, хотя над горизонтом могут быть восемь или больше спутников, и таким образом, потенциально могут быть доступны для ПС, ПС может устанавливать синхронизацию с сигналами только от четырех спутников. Местоположение ПС может быть рассчитано на основании сигналов, принимаемых от четырех доступных спутников, с использованием матричной алгебры, а затем гипотетическая псевдодальность и соответствующий временной сдвиг кода для каждого из других четырех спутников могут быть определены на основании определения местоположения ПС, смещения синхронизирующих импульсов ПС и известных местоположений ИС и известных смещений синхронизирующих импульсов ИС.

В другом примере, когда данные ГСОМ не могут быть доступны для ПС, истинное местоположение для ПС может быть получено через дополнительный источник, например, такой как через обзор или карту. В этом случае местоположение ПС может быть известно даже более точно, чем возможно исключительно из измерений ГСОМ, которые были фактически получены от одного или больше спутников ИС. Такое истинное местоположение, по меньшей мере вместе с одним измерением ГСОМ или измерением дальности сети, необходимое для оценки смещения синхронизирующих импульсов ПС, может затем использоваться для формирования гипотезы относительно псевдодальности и связанного временного сдвига кода всех сигналов ИС ГСОМ, которые не были обнаружены.

Наземные измерения дальности, такие как AFLT или ИФКС, также обеспечивают местоположение ПС. Заключительное определение местоположения для ПС может быть определено через наземные измерения дальности, информацию о зоне охвата БПС, измерения ГСОМ или их комбинацию. Как только заключительное местоположение ПС определено и смещение синхронизирующих импульсов ПС известно, можно формулировать гипотезу псевдодальности и связанный с ней временной сдвиг кода для выбранного ИС.

Неопределенность из-за ошибки заключительного определения местоположения ПС или смещения синхронизирующих импульсов ПС или и того, и другого учитывается при формулировании гипотезы псевдодальности и временного сдвига кода для ИС. Например, это может быть 100-метровая ошибка, или больше, в определении местоположения или смещения синхронизирующих импульсов. В этом случае гипотетическая псевдодальность имеет неточность подобной величины. Неопределенность в гипотетическом временном сдвиге кода делает неясным сравнение с окном временного сдвига кода ПУС, создавая диапазон значений качества окна. Неопределенность гипотетического временного сдвига кода вычисляется из апостериорной ковариационной матрицы определения местоположения, проектируемой в направлении ИС, представляющего интерес. Апостериорная ковариационная матрица может быть определена посредством масштабирования априорной ковариации на единичную дисперсию. Обе метрики должно быть известны специалистам в области техники навигации ГСОМ.

Диапазон значений W_QCP, 52, определяется посредством сравнивания гипотетического временного сдвига кода с окном временного сдвига кода ПУС, с учетом неопределенности гипотетического временного сдвига кода, обусловленного ошибкой определения местоположения или смещением синхронизирующих импульсов. Продвижение ИС, которое происходит между моментом времени, когда окно временного сдвига кода ПУС было передано на ПС, и моментом времени, когда был определен гипотетический временной сдвиг кода, также учитывается.

Если гипотетический диапазон временного сдвига кода находится в пределах окна временного сдвига кода ПУС, 54, то делается запись "неуспешного выполнения в пределах окна" (FI_CP), наряду с диапазоном значений W_QCP, 56. Неопределенность гипотетического временного сдвига кода, обусловленная ошибкой заключительного определения местоположения или смещением синхронизирующих импульсов или и тем, и другим, записывается аналогичным образом. "Неуспешное выполнение в пределах окна" может указывать на то, что спутниковый сигнал был недоступен из-за слабого уровня сигнала, чрезмерного шума, недостаточной чувствительности передвижного приемника и/или других факторов. В качестве альтернативы, неуспешное выполнение в пределах окна временного сдвига кода ПУС может указывать, что окно временного сдвига кода ПУС слишком большое и время, выделенное для ПС для проведения поиска сигнала в пределах этого окна, истекло до установления синхронизации с сигналом, и в этом случае исходные данные, используемые в генерировании окон ПУС, могут требовать корректирования, 62.

Когда гипотетический временной сдвиг кода находится за пределами окна временного сдвига кода ПУС, 58, делается запись "неуспешного выполнения за пределами окна" (FO_CP) наряду с диапазоном значений W_QCP, 60. Неопределенность гипотетического временного сдвига кода, обусловленная ошибкой заключительного определения местоположения или смещением синхронизирующих импульсов или и тем, и другим, записывается аналогичным образом. "Неуспешное выполнение за пределами окна" может указывать на то, что окно ПУС слишком маленькое или неправильно расположено, так что ПС не способна устанавливать синхронизацию с сигналом в пределах окна. В этом случае окно ПУС должно быть оценено относительно точности, и исходные данные, используемые в генерировании окна, модифицируются по мере необходимости, 62. Если данные окна ПУС были основаны на размере и определении местоположения конкретного сектора ячейки, то зона охвата этого сектора, которая сохраняется в АБС, может быть неопределенной. Способы определения радиуса зоны охвата сектора известны и поэтому в данном описании не обсуждаются. Если данные окна ПУС были основаны на предыдущем определении местоположения, то оценка ошибки или использование оценки ошибки могут быть также неопределенными.

Из-за неопределенности в гипотетическом измерении получающийся в результате диапазон значений качества окна может находиться частично в пределах и частично за пределами (FP_CP) окна временного сдвига кода ПУС, 66. В этом случае делается запись неуспешного выполнения наряду с диапазоном значений W_QCP и неопределенности гипотетического временного сдвига кода, обусловленной ошибкой заключительного определения местоположения или смещением синхронизирующих импульсов или и тем, и другим.

Регистрация значений FI_CP , FO_CP, FP_CP и W_QCP выполняется на подходящем носителе информации, считываемом компьютером. Неопределенность гипотетического временного сдвига кода, обусловленная заключительной ошибкой определения местоположения или смещением синхронизирующих импульсов или и тем, и другим, аналогичным образом записывается на подходящем носителе информации, считываемой компьютером.

Рассмотрим фиг.4, на которой диаграмма представляет в общих чертах способы оценки качества данных окна ПУС доплеровской частоты. Данные окна помощи в установлении синхронизации доплеровской частоты, 70, наряду с фактическими данными измерения местоположения, 72, обеспечиваемые ПС, вводятся в компьютер 34 для их сравнения. Данные измерения, обеспечиваемые ПС 32, включают в себя наземные измерения выбора диапазона, такие как данные AFLT или ИФКС, измерения ГСОМ, такие как временной сдвиг кода, псевдодальность или время прибытия, данные доплеровской частоты или любую их комбинацию.

Доплеровская частота может прогнозироваться посредством учета скорости ПС, задаваемых соответствующих местоположений и скоростей ПС и ИС, представляющего интерес, как должно быть понятно специалистам в данной области техники, 76 (см. также уравнение (4)). Прогнозируемая доплеровская частота сравнивается с окном доплеровской частоты ПУС для определения значения (WQD) качества окна доплеровского смещения частоты, 78 (см., например, фиг.2). Если значение доплеровского смещения частоты находится в пределах окна, то окну присваивается значение (WQD) качества окна где-нибудь между -100 и +100. Если значение доплеровского смещения частоты находится за пределами окна, то окну присваивается значение (WQD) качества окна где-нибудь ниже -100 или выше +100.

Если доплеровское смещение частоты находится в пределах окна доплеровского смещения частоты ПУС, 80, то делается запись "успешного выполнения в пределах окна" (SI_D) наряду со значением W_QD, 82. Это может указывать на то, что окно доплеровского смещения частоты ПУС является достаточно точным, и не требуется делать никакие корректирования исходных данных, используемых в генерировании окон ПУС.

Если доплеровское смещение частоты находится за пределами окна доплеровского смещения частоты ПУС, 84, то делается запись "успешного выполнения за пределами окна" (SO_D) наряду со значением W_QD, 86. Это может указывать на то, что разыскиваемый ПС сигнал ИС находится за пределами окна доплеровского смещения частоты ПУС, но тем не менее синхронизация с сигналом установлена. Если так, окно доплеровского смещения частоты ПУС может быть либо слишком маленьким, либо находится в неправильном местоположении. Когда это происходит, окно ПУС должно быть оценено относительно точности и исходных данных, используемых в генерировании окон ПУС, которые должны модифицироваться по мере необходимости, 88. Регистрация значений SI_D, SO_D и W_QD выполняется на подходящем носителе информации, считываемом компьютером.

В тех примерах, где фактические данные измерения ГСОМ для конкретного спутника не доступны, 90, доплеровское смещение частоты и связанная неопределенность прогнозируются, 92, принимая во внимание скорость ПС, задаваемую соответствующими местоположениями и скоростями ПС и ИС, представляющими интерес, как должно быть понятно специалистам в данной области техники. Сравнение гипотетической, прогнозируемой доплеровской частоты и связанной неопределенности с окном доплеровского смещения частоты ПУС приводит к диапазону значений W_QD, 94.

Если гипотетический, прогнозируемый диапазон доплеровского смещения частоты находится внутри окна доплеровского смещения частоты ПУС, 96, то делается запись "неуспешного выполнения в пределах окна" (FI_D) наряду с диапазоном значений W_QD, 98. Неопределенность гипотетического временного сдвига кода, обусловленная заключительной ошибкой определения местоположения или смещением синхронизирующих импульсов или и тем, и другим, записывается аналогичным образом. "Неуспешное выполнение в пределах окна" может указывать на то, что спутниковый сигнал был недоступен из-за слабого уровня сигнала, чрезмерного шума, недостаточный чувствительности передвижного приемника и/или других факторов. В качестве альтернативы, неуспешное выполнение в пределах окна ПУС может указывать на то, что окно доплеровского смещения частоты ПУС было слишком большим и время, выделенное для ПС для проведения поиска сигнала в пределах этого окна, истекло до установления синхронизации с сигналом, и в этом случае исходные данные, используемые в генерировании окон ПУС, могут требовать корректирования, 100.

Когда гипотетический, прогнозируемый диапазон доплеровского смещения частоты находится за пределами окна доплеровского смещения частоты ПУС, 102, делается запись "неуспешного выполнения за пределами окна" (FO_D) наряду с диапазоном значений W_QD, 104. Неопределенность гипотетического временного сдвига кода, обусловленная заключительной ошибкой определения местоположения или смещением синхронизирующих импульсов или и тем, и другим, записывается аналогичным образом. "Неуспешное выполнение за пределами окна" может указывать на то, что окно ПУС слишком маленькое или неправильно расположено, так что ПС не способна устанавливать синхронизацию с сигналом в пределах окна доплеровского смещения частоты. В этом случае окно доплеровского смещения частоты ПУС должно быть оценено относительно точности и исходных данных, используемых в генерировании окон ПУС, которые должны модифицироваться по мере необходимости, 100. Если данные окна ПУС были основаны на размере и местоположении конкретного сектора ячейки, то зона охвата того сектора, который хранится в АБС, может быть неопределенной. Способы определения радиуса зоны охвата сектора известны и поэтому в данном описании не обсуждаются. Если данные окна доплеровского смещения частоты ПУС были основаны на предыдущем определении местоположения, то оценка ошибки или использование оценки ошибки могут быть также неопределенными.

Из-за неопределенности в гипотетическом временном сдвиге кода возникающий в результате диапазон значений качества окна доплеровского смещения частоты может находиться частично в пределах и частично за пределами (FP_D) окна доплеровского смещения частоты ПУС, 106. В этом случае делается запись о неуспешном выполнении наряду с диапазоном значений W_QD, и о неопределенности гипотетического временного сдвига кода, обусловленной заключительной ошибкой определения местоположения или смещением синхронизирующих импульсов или и тем, и другим. Регистрация значений FI_D, FO_D, FP_D И W_QD и неопределенности гипотетического временного сдвига кода, обусловленной заключительной ошибкой определения местоположения или смещением синхронизирующих импульсов или и тем, и другим, выполняется на подходящем носителе информации, считываемой компьютером.

В гибридном способе оценки качества окон данных ПУС система сравнивает и фактические данные измерения - как определено ПС или иначе - с окном ПУС и гипотетические данные, такие как временной сдвиг кода или доплеровская частота, с окном ПУС. Фиг. 5 представляет в общих чертах этот способ. Данные окна ПУС и данные измерения ПС передаются в компьютер 34. Значение качества окна ПУС (W _Q-a) определяется из фактических данных измерения ГСОМ, полагая, что фактические данные доступны от ПС. Дополнительно, значение качества окна ПУС (W _Q-h) определяется из гипотетических данных, например, из гипотетического временного сдвига кода, 110, или прогнозируемой доплеровской частоты. Два значения качества окна (W _Q-a) и (W _Q-h) сравниваются для определения, являются ли они подобными по значению, 112. Этот способ полезен для случаев больших ошибок выбора диапазона, где фактический и гипотетический временные сдвиги кода сильно расходятся. Большие различия между значениями качества окна, определенными из гипотетических данных и фактических данных измерения, указывают на ошибку выбора диапазона, 114. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что не обязательно требуется рассчитывать значения качества окна, чтобы выполнять гибридный способ, изображенный на фиг.5. Вместо этого можно непосредственно сравнивать фактические данные измерения с гипотетическим или прогнозируемыми данными, чтобы выполнять их сравнение.

Отслеживание неуспешного и успешного выполнения установления синхронизации с сигналом и значений качества окна обеспечивает ценную информацию о качестве данных окна ПУС. Качество окна можно оценивать на основании "от измерения к измерению", на уровне системы связи, на уровне географической области или на основании другого группирования, такого как одного или больше секторов. На уровне системы, области или иначе основанном уровне группирования общее состояние данных ПУС может быть оценено посредством проверки соотношения всех пропущенных измерений, которые были, вероятно, за пределами окна, с теми, которые были в пределах окна.

Любая комбинация статистики качества окна относительно успешного и неуспешного выполнения является полезной в оценке помощи в установлении синхронизации и корректировании исходных данных, используемых в генерировании окон ПУС. Например, высокое отношение неуспешного выполнения к успешному может указывать в общем на плохое установление синхронизации с ГСОМ. Относительно высокое отношение FO/SI может указывать, что окна ПУС были в общем неточными или слишком маленькими, в то время как низкое отношение FO/SI может указывать, что окна были в общем слишком большими. Дополнительно, если отношение (FO/FI)/(SO/SI), которое обеспечивает проникновение внутрь, независимо от того, является ли измерение за пределами окна ПУС по существу более вероятным, чем в пределах окна, превышает предварительно определенное пороговое значение со статистической достоверностью, то общее состояние ПУС может быть неопределенным.

На уровне системы, области или иначе основанном уровне группирования может контролироваться полная зона охвата окон ПУС, и исходные данные, используемые в генерировании окон ПУС, могут корректироваться соответствующим образом. Корректирования могут выполняться на основании "от сектора к сектору", в пределах локальной области, определенной некоторой совокупностью секторов, по всей системе или по любой другой области. Например, может сохраняться конкретный для сектора масштабный коэффициент ПУС, или "максимальная дальность действия антенны" (МДДА, MAR), корректируемый в случае помощи в установлении синхронизации, выполняемой на основании сектора. Корректирования исходных данных окна ПУС могут выполняться в реальном времени, апериодически или периодически, в режиме пакетной обработки данных администратором альманаха базовой станции или другим подходящим компьютером или сервером. Такие корректирования могут сохраняться в АБС, используемом для описывания состояния сети.

Хотя в данном описании были использованы окна временного сдвига кода ПУС и доплеровской частоты, чтобы продемонстрировать способ и систему для оценки качества данных окна ПУС, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что подобные оценки качества окна ПУС могут быть выполнены для других типов данных ПУС, таких как время прибытия сигнала и псевдодальность, но не ограниченных этим.

Вышеизложенное описание иллюстрирует примерные реализации, и новые признаки способа и системы для оценки окна помощи в установлении синхронизации с сигналом определения местонахождения. Имеется множество аспектов для этого способа и системы, потому что они могут включать в себя взаимодействие между многочисленными компонентами системы связи. Хотя некоторые предложения обеспечены для альтернативных использований и реализаций способа и системы, конечно, практически невозможно исчерпывающе перечислить или описать такие альтернативные варианты. Соответственно, объем способа и системы должен быть определен только в отношении прилагаемой формулы изобретения и не должен быть ограничен иначе признаками, иллюстрируемыми в данном описании, кроме того ограничения, которое также изложено в прилагаемой формуле изобретения.

Хотя в вышеупомянутом описании указаны новые признаки раскрытого способа и системы, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что могут быть выполнены различные вычеркивания, замены и изменения в форме и деталях проиллюстрированных способов и систем, не выходя при этом за рамки объема изобретения. Например, специалисты в данной области техники смогут адаптировать детали, описанные в данном описании, к системам связи, имеющим широкий диапазон методов модуляции, архитектур передатчиков и приемников, и в общем любое количество различных форматов. Любой передатчик может быть подвергнут обработке подобно тому, как в данном описании обрабатываются спутники ИС, с выводимой, получаемой и используемой информацией помощи в установлении синхронизации, чтобы помочь в установлении синхронизации с сигналом от такого передатчика.

Каждая осуществимая на практике и новая комбинация описанных выше элементов и каждая осуществимая на практике комбинация эквивалентов таких элементов рассматривается как вариант осуществления изобретения. Частично из-за того, что значительно больше комбинаций элементов рассматриваются как варианты осуществления изобретения, что можно приемлемо явно перечислить в данном описании, объем изобретения должным образом определен скорее в прилагаемой формуле изобретения, чем в вышеизложенном описании. Кроме того, любая действующая возможная комбинация описанных выше признаков должна рассматриваться, как определенно и явно раскрытая в данном описании. Все вариации, находящиеся в пределах смысла и диапазона эквивалентности различных заявленных элементов, находятся в пределах объема соответствующего пункта формулы изобретения. С этой целью каждый описанный элемент в каждом пункте формулы изобретения должен рассматриваться настолько широко, насколько возможно, и, кроме того, следует понимать, что он охватывает любой эквивалент такого элемента до такой степени, насколько это возможно, при этом не затрагивая предшествующий уровень техники.

Изобретение относится к беспроводной связи и более конкретно к беспроводным системам, которые используют данные окон помощи в установлении синхронизации с сигналом, чтобы помогать приемнику в установлении синхронизации с выбранными сигналами. Техническим результатом является контроль качества окна помощи в установлении синхронизации с сигналом определения местонахождения вспомогательной системы определения местоположения. Результат достигается тем, что исследуют соответствие окон помощи в установлении синхронизации с использованием апостериорного знания конкретных, или гипотетических, измерений местоположения из подвижной станции. Администратор альманаха базовой станции сравнивает данные измерения подвижной станции с данными окна помощи в установлении синхронизации, регистрирует результат на основании сравнения, включающий в себя значение (W_Q) качества окна, или диапазон значений качества окна. Исходные данные, используемые в генерировании окон помощи в установлении синхронизации, корректируются в соответствии со значением качества окна. 3 н. и 28 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ оценки качества данных поискового окна помощи в установлении синхронизации с сигналом для вспомогательной системы определения местоположения, содержащей передатчик и приемник подвижной станции, заключающийся в том, что обеспечивают данные измерения местоположения подвижной станции, сравнивают данные измерения местоположения подвижной станции с данными поискового окна помощи в установлении синхронизации с сигналом, и оценивают качество данных поискового окна помощи в установлении синхронизации на основании сравнения.

2. Способ по п.1, в котором данные измерения местоположения подвижной станции содержат по меньшей мере один тип данных, выбранных из группы, состоящей из фактических данных измерения и гипотетических данных измерения.

3. Способ по п.2, в котором гипотетические данные измерения местоположения подвижной станции содержат по меньшей мере один тип гипотетических данных, выбранных из группы, состоящей из данных временного сдвига кода, данных псевдодальности, данных времени прибытия и данных доплеровской частоты.

4. Способ по п.2, в котором на этапе обеспечения данных измерения местоположения подвижной станции обеспечивают по меньшей мере один тип данных, выбранных из группы, состоящей из данных наземного измерения дальности, данных согласования во времени, доплеровской частоты и данных измерения глобальной системы определения местоположения.

5. Способ по п.4, в котором упомянутые данные измерения глобальной системы определения местоположения содержат по меньшей мере один тип данных, выбранных из группы, состоящей из данных временного сдвига кода, данных псевдодальности, данных времени прибытия и данных доплеровской частоты.

6. Способ по п.2, в котором на этапе сравнения данных измерения местоположения подвижной станции с окном помощи в установлении синхронизации дополнительно принимают во внимание продвижение между моментом времени, когда окно помощи в установлении синхронизации было передано на подвижную станцию, и моментом времени, когда было определено измерение подвижной станции.

7. Способ по п.2, в котором на этапе сравнения данных измерения местоположения подвижной станции с окном помощи в установлении синхронизации определяют, находятся ли данные измерения в пределах окна помощи в установлении синхронизации.

8. Способ по п.2, в котором дополнительно определяют значение качества окна, основанное на соотношении между данными измерения местоположения и данными поискового окна помощи в установлении синхронизации, причем это соотношение определяют на этапе сравнения.

9. Способ по п.8, в котором на этапе определения значения качества окна на основании этапа сравнения присваивают значение между первым и вторым целочисленным значением для данных измерения в пределах поискового окна помощи в установлении синхронизации.

10. Способ по п.8, в котором дополнительно регистрируют значение качества окна.

11. Способ по п.2, в котором дополнительно регистрируют результат, показывающий по меньшей мере одно из: успешное или неуспешное установление синхронизации с сигналом относительно поискового окна помощи в установлении синхронизации, на основании сравнения.

12. Способ по п.11, в котором дополнительно корректируют исходные данные, используемые в генерировании окон помощи в установлении синхронизации частично на основе качества данных поискового окна помощи в установлении синхронизации и результата.

13. Способ по п.2, в котором обеспечение данных измерения местоположения подвижной станции и сравнение данных измерения местоположения подвижной станции с окном помощи в установлении синхронизации выполняют на основании, выбранном из группы, состоящей из измерения на основании "от измерения к измерению", на основании сектора, на основании группирования секторов, на основании системы связи и на основании географической области.

14. Способ по п.13, в котором дополнительно оценивают данные окна помощи в установлении синхронизации на основании, выбранном из группы, состоящей из оценки на основании сектора, на основании группирования секторов, на основании системы связи и на основании географической области, в соответствии с этапом сравнения.

15. Способ по п.13, в котором дополнительно корректируют исходные данные, используемые в генерировании окон помощи в установлении синхронизации, на основании, выбранном из группы, состоящей из корректирования на основании "от измерения к измерению", на основании сектора, на основании группирования секторов, на основании системы связи и на основании географической области.

16. Способ по п.2, дополнительно содержащий определение неопределенности, связанной с гипотетическими данными измерения местоположения.

17. Способ по п.16, в котором дополнительно определяют диапазон значений качества окна, на основании этапа сравнения, и неопределенности, связанной с гипотетическими данными измерения местоположения.

18. Способ по п.17, в котором дополнительно регистрируют диапазон значений качества окна.

19. Способ по п.17, в котором дополнительно регистрируют результат, показывающий по меньшей мере одно из: успешное или неуспешное установление синхронизации с сигналом относительно поискового окна помощи в установлении синхронизации, на основании сравнения.

20. Способ по п.19, в котором дополнительно корректируют исходные данные, используемые в генерировании окон помощи в установлении синхронизации частично на основе качества данных поискового окна помощи в установлении синхронизации и результата.

21. Способ по п.20, в котором корректирование исходных данных, используемых в генерировании окон помощи в установлении синхронизации, выполняют на основании, выбранном из группы, состоящей из корректирования на основании "от измерения к измерению", на основании сектора, на основании группирования секторов, на основании системы связи и на основании географической области.

22. Способ по п.8, в котором на этапе сравнения данных измерения местоположения подвижной станции с окном помощи в установлении синхронизации
сравнивают фактические данные измерения местоположения подвижной станции с окном помощи в установлении синхронизации, и
сравнивают гипотетические данные измерения местоположения подвижной станции с окном помощи в установлении синхронизации.

23. Способ по п.22, в котором на этапе определения значения качества окна, на основании этапа сравнения, определяют значение качества окна на основании сравнения фактического измерения местоположения подвижной станции и значение качества окна на основании сравнения гипотетического измерения местоположения подвижной станции.

24. Способ по п.23, в котором дополнительно определяют ошибку выбора диапазона на основании разности между двумя значениями качества окна.

25. Система для оценки качества данных поискового окна помощи в установлении синхронизации с сигналом вспомогательной системы определения местоположения, содержащая
модуль определения местоположения, содержащий альманах, используемый в генерировании данных помощи в установлении синхронизации с сигналом, и
компьютер для управления и обновления альманаха модуля определения местоположения в соответствии с апостериорным знанием измерений подвижной станции и информацией о местоположении и на основании оценки качества данных поискового окна помощи в установлении синхронизации с сигналом посредством определения соответствия данных измерения подвижной станции данным помощи в установлении синхронизации с сигналом.

26. Система по п.25, в которой компьютер содержит считываемый компьютером носитель информации для регистрирования значений качества окна помощи в установлении синхронизации на основании сравнения данных измерения местоположения подвижной станции с данными поискового окна помощи в установлении синхронизации.

27. Система по п.25, в которой компьютер содержит считываемый компьютером носитель информации для регистрирования успешных и неуспешных установлений синхронизации с сигналами приемником подвижной станции в пределах и за пределами окон помощи в установлении синхронизации.

28. Способ оценки качества данных поискового окна помощи в установлении синхронизации с сигналом для вспомогательной системы определения местоположения, содержащей передатчики сигналов определения местоположения и приемник сигналов определения местоположения подвижной станции, заключающийся в том, что сравнивают апостериорные данные измерения местоположения подвижной станции с данными окна помощи в установлении синхронизации с сигналом определения местоположения, оценивают качество данных поискового окна помощи в установлении синхронизации на основании сравнения; и регистрируют результат на основании сравнения.

29. Способ по п.28, в котором на этапе регистрации результата на основании сравнения регистрируют успешное или неуспешное установление синхронизации с сигналом приемником подвижной станции в пределах или за пределами поискового окна помощи в установлении синхронизации.

30. Способ по п.28, в котором на этапе регистрации результата на основании сравнения генерируют значение качества окна помощи в установлении синхронизации на основании сравнения.

31. Способ по п.28, в котором дополнительно генерируют данные будущих поисковых окон помощи в установлении синхронизации с сигналом на основании сравнения.