Система и способ получения данных для помощи в обнаружении сигнала

Система и способ получения данных для помощи в обнаружении сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Раскрытый способ и устройство относится к беспроводной связи и, более конкретно, к беспроводным системам, которые используют данные для помощи в обнаружении сигнала, чтобы помогать принимающей станции в обнаружении выбранных сигналов.

Уровень техники

Отрасль беспроводной связи разрабатывает службы, которые генерируют информацию о точном местоположении беспроводных терминалов. Разработка частично мотивирована потребностями поставщиков услуг в области общественной безопасности в их усилиях быстро реагировать на экстренные вызовы. Во многих случаях вызывающая сторона может не желать или не иметь возможности предоставлять информацию о точном местоположении. Когда эта информация предоставляется автоматически, власти в области общественной безопасности могут быстро реагировать и предоставлять услугу. В общем, местоположение, в котором объект общественной безопасности принимает экстренные телефонные вызовы '911', называют точкой отклика общественной безопасности (далее "PSAP").

Широко известная система глобального позиционирования (GPS) предлагает один возможный подход к предоставлению определения местоположения беспроводных терминалов. С помощью технологии GPS информация о местоположении и скорости беспроводного терминала может быть определена в рамках требований по точности, необходимых отчетами и предписаниями FCC. Помимо предоставления достаточно точной информации о местоположении мобильного терминала, новые признаки GPS легко интегрируются в беспроводной телефон после того, как технология GPS добавлена в устройство. Дополнительные полезные признаки могут быть использованы, чтобы повысить рыночную ценность беспроводного телефона и увеличить доходы за счет предоставления дополнительных услуг конечным пользователям этих телефонов.

Как широко известно, система навигации GPS использует спутники, которые располагаются на орбите вокруг земли. Любой пользователь GPS в любой точке Земли может получать точную навигационную информацию, включая трехмерное положение, скорость и время суток. Система GPS включает в себя 24 спутника, которые развернуты на круговых орбитах с радиусом 26600 километров в трех плоскостях, наклоненных под углом 55° по отношению к экватору и размещенных с интервалом 120° по отношению друг к другу. Восемь спутников размещены на равном расстоянии в рамках каждого из трех путей орбит. Измерения положения с помощью GPS основаны на измерениях времени задержек на широковещательное распространение GPS-сигналов с орбитальных спутников GPS-приемному устройству. Обычно прием сигналов от 4 спутников необходим для точного определения местоположения в 4 измерениях (широта, долгота, высота над уровнем моря и время). После того, как приемное устройство измерит соответствующие задержки на распространение сигналов, диапазон для каждого спутника вычисляется посредством умножения каждой задержки на скорость света. Местоположение и время находятся посредством решения набора из четырех уравнений с четырьмя неизвестными, содержащими измеренные диапазоны и измененные местоположения спутников. Точные возможности системы GPS поддерживаются с помощью встроенных атомных часов для каждого спутника вместе со станциями слежения, которые постоянно отслеживают и корректируют часы спутников и параметры орбиты. Каждый спутниковый движущийся объект (SV) GPS передает два закодированных кодом прямой последовательности сигнала с расширенным спектром в диапазоне сверхвысоких частот: сигнал L1 с несущей частотой 1,57542 ГГц и сигнал L2 с частотой 1,2276 ГГц. Сигнал L1 состоит из двух фазоманипулированных (PSK) сигналов с расширенным спектром, модулированных в квадратуре (со сдвигом по фазе на 90°): сигнал P-кода (P - "точность"), и сигнал C/A-кода (C/A - "необработанный/обнаружение"). Сигнал L2 содержит только сигнал P-кода. P- и C/A-коды - это повторяющиеся псевдослучайные (также называются псевдошумом, или "PN") последовательности битов (называемые специалистами в области телекоммуникаций "элементами сигнала"), которые модулируются на несущих. Основанная на часах природа этих кодов используется приемным устройством во время проведения измерений задержек по времени. Коды PN для каждого SV уникальны, давая возможность приемному устройству различать, какой спутник передает данный код, даже если они все передаются на одной несущей частоте. Поток данных 50 бит/с, содержащий информацию о состоянии системы и параметры орбиты спутников, полезные для навигационных вычислений, также модулируется на каждой несущей. Сигналы P-кода зашифрованы и, в общем, не доступны для коммерческих и частных пользователей. C/A-сигнал доступен всем пользователям.

Операции, выполняемые приемными устройствами GPS, - это, по большей части, типичные операции, выполняемые приемными устройствами сигналов с расширенным спектром прямой последовательности. Эффект расширения модуляции по PN-коду должен быть устранен из каждого сигнала посредством его умножения на выровненную по времени локально сгенерированную копию кода в процессе, известном как "сужение по спектру". Поскольку маловероятно, что надлежащее выравнивание по времени или задержка по коду известна в момент запуска приемного устройства, она должна быть определена посредством осуществления поиска в ходе первой фазы "обнаружения" работы приемного устройства GPS.

После того, как выполнено сужение по спектру, каждый сигнал состоит из PSK-сигнала 50 бит/с при промежуточной частоте несущей. Точная частота данного PSK-сигнала неизвестна вследствие доплеровского эффекта, вызванного относительным перемещением между спутником и терминальным устройством, а также вследствие локальных ошибок опорных часов GPS приемного устройства. Поиск доплеровской частоты должен выполняться при первоначальном обнаружении сигнала, поскольку она обычно неизвестна до обнаружения сигнала. Демодуляция по несущей может продолжаться после того, как доплеровская частота приблизительно определена.

После выполнения демодуляции по несущей согласование по времени битов данных получается с помощью контура синхронизации битов, и поток данных в итоге распознается. Навигационные вычисления можно осуществлять после того, как были обнаружены и заблокированы сигналы от спутников, проведены вычисления задержек по времени доплеровские вычисления и принято достаточное число (достаточное, чтобы определить опорную синхронизацию GPS и параметры орбиты).

Один недостаток системы GPS определения местоположения - относительно большое время, требуемое, чтобы выполнить обнаружение сигнала. Как упоминалось выше, SV-сигналы не могут отслеживаться до тех пор, пока они не были сначала найдены посредством поиска в двумерном пространстве поиска, измерения которых - это задержка фазы кода и сдвиг доплеровской частоты. Обычно, если нет знания априори о местоположении сигнала в рамках данного пространства поиска, что имеет место после "холодного пуска" приемного устройства, большое число задержек по коду (около 2000) и доплеровских частот (около 15) должно быть найдено для каждого SV-сигнала, который должен быть обнаружен и отслежен. Таким образом, для каждого сигнала должно быть проверено до 30000 местоположений в пространстве поиска. Обычно эти местоположения проверяются последовательно, по одному за раз, в процессе, который может занять от 5 до 10 минут. Время обнаружения дополнительно увеличивается, если опознавательные данные (т.е. PN-коды) четырех спутников в области видимости приемной антенны неизвестны.

Обнаружение сигнала необходимо, по меньшей мере, когда приемное устройство GPS потеряло сигнал, что может произойти, например, после отключения питания или когда сигнал был заблокирован для приемного устройства в течение некоторого периода времени. После обнаружения сигналов они могут быть сохранены или "отслежены".

Тем не менее многие устройства, такие как сотовые телефонные мобильные станции (MS), обладают функциональными возможностями GPS в качестве дополнительного признака или усовершенствования, а не основного назначения устройства. Для этих устройств необходимость постоянно отслеживать SV-сигналы GPS увеличивает стоимость, уменьшает срок службы аккумуляторов или снижает функциональные возможности основного устройства (к примеру, в основном функционирующего как сотовый телефон). Например, поскольку SV-сигналы GPS предоставляются на частотах, которые отличаются от частот сигналов сотового телефона, одно приемное устройство не может одновременно отслеживать обе частоты. Чтобы выполнять это, MS потребуется дополнительное приемное устройство, тем самым увеличивается стоимость устройства. Более того, производительность обработки в системе должна будет быть уменьшена, чтобы параллельно отслеживать оба сигнала, что увеличит как стоимость, так и энергопотребление. Следовательно, многие такие системы редко отслеживают SV-сигналы GPS, а вместо этого обнаруживают требуемые сигналы только по требованию.

Все системы с поддержкой GPS требуют обнаружения SV-сигналов GPS. Некоторые системы только периодически требуют такого обнаружения, тогда как другие требуют обнаружения SV-сигналов GPS каждый раз, когда они нужны для функции GPS. Необходимость обнаружения сигнала, к сожалению, не устраняет срочной потребности в функциях GPS, например, когда местоположение MS требуется быстро, чтобы облегчить реакцию на экстренный вызов. В таких ситуациях задержка по времени, ассоциативно связанная с холодным пуском обнаружения спутникового сигнала GPS, в течение 5-10 минут GPS/беспроводным терминальным устройством до того, как может быть получено определение местоположения, очень нежелательна.

Чтобы уменьшить эту задержку, может быть предоставлена информация, чтобы оказывать помощь приемному устройству в обнаружении конкретного сигнала. Эта информация для помощи в обнаружении дает возможность приемному устройству сужать пространство, в котором должен осуществляться поиск, чтобы находить сигнал, посредством предоставления "кодового окна". Кодовое окно предоставляет меньший диапазон, в рамках которого "фаза кода" (по сути, время поступления сигнала) должна быть обнаружена, либо предсказанный диапазон доплеровского сдвига, связанного с сигналом. Помощь в обнаружении может также включать в себя другую информацию о сигнале, например, его код PN (псевдошум или псевдослучайный), частоту, модуляцию и содержимое. Чем уже окна неопределенностей сигнала, тем быстрее приемное устройство может обнаружить сигнал. Сужение этих окон не только дает возможность более быстрого обнаружения сигналов, что укорачивает задержку до того, как обнаружение местоположения может быть сгенерировано, но также снижает нагрузку по обработке на приемное устройство, что позволяет снизить энергопотребление. Системы, в которых приемные устройства находят сигналы выбора диапазона для определения местоположения (например, SV-сигналы GPS) по требованию с помощью информации, предоставленной от другого источника в рамках системы, обычно называются системами "беспроводного определения местоположения". С момента своего появления системы беспроводного определения местоположения приобрели популярность в качестве предпочтительной технологии определения местоположения. Они применимы в любой системе, где пользовательские терминалы, допускающие измерение сигналов выбора диапазона из заданных источников сигналов, могут осуществлять доступ к базе данных, чтобы получать информацию, облегчающую быстрое обнаружение сигналов выбора диапазона. Помимо прочего, одно из применений - использование беспроводными мобильными станциями (MS) с поддержкой определения местоположения, обменивающимися данными с одной или более базовыми станциями (BS), при этом BS подключены к одному или более серверов баз данных, также называемых модулями определения местоположения (PDE), которые могут предоставлять данные для помощи в обнаружении сигнала.

Информация для помощи в обнаружении сигнала, передаваемая в MS, может включать в себя описание типа сигналов выбора диапазона, доступных MS, и характеристики этих сигналов, например, частоту, смещение PN, ожидаемую фазу кода и т.д. Определение некоторых из этих параметров основано на приблизительном знании местоположения и внутреннего состояния MS. Цель такой информации для помощи в обнаружении - разрешить MS предсказывать время прихода (или фазу кода) конкретного SV-сигнала и доплеровский сдвиг SV-сигнала при необходимости, что в общем может быть названо предсказанием фазы кода. Вопросы включают в себя генерирование, передачу и использование информации для предсказания фазы кода.

Предсказание фазы кода точно ровно настолько, насколько точен ввод параметров для его расчета. Поскольку сдвиг тактового сигнала, положение и перемещение MS относительно источника конкретного сигнала (что требуется) обычно точно неизвестно, предсказываемая фаза кода имеет некоторую неопределенность, которая может быть выражена как окно неопределенности вокруг предсказанной фазы кода и окно неопределенности вокруг предсказанного доплеровского сдвига сигнала.

Системы беспроводного определения местоположения имеют недостаток, выражающийся в задержке вследствие необходимости принимать информацию для помощи в обнаружении сигнала, когда, например, требуются функции GPS. Задержка обусловлена не только временем, необходимым, чтобы обнаруживать требуемые сигналы, но также временем, необходимым, чтобы запрашивать информацию для помощи в обнаружении, обычно от другого объекта в системе телекоммуникаций, для этого объекта, чтобы собирать и предоставлять помощь в обнаружении, и для того, чтобы помощь в обнаружении была принята. Более того, передача информации для помощи в обнаружении негативно влияет на пропускную способность системы связи.

Поэтому существует необходимость в системе и способе, которые позволяют осуществлять точное предсказание фазы кода, используя помощь в обнаружении, при этом снижая нагрузку по обработке и обмену данными на приемные устройства в системах беспроводного определения местоположения.

Сущность изобретения

Описанные в данном документе система и способ включают в себя признаки для передачи информации для помощи в обнаружении пользовательскому терминалу и для обнаружения параметров помощи в обнаружении в сетевой инфраструктуре и пользовательском терминале. Различные аспекты системы и способа направлены на вышеуказанную потребность в обеспечении возможности точного предсказания фазы кода с использованием помощи в обнаружении, при этом снижается нагрузка по обработке и обмену данными на приемные устройства в системах беспроводного определения местоположения. Специалист в данной области техники должен понимать, что различные аспекты описанной системы и способа также предоставляют другие преимущества.

Один аспект включает в себя способ, посредством которого мобильная станция (MS) в сотовой телекоммуникационной системе избегает необходимости принимать информацию для помощи в обнаружении при попытке обнаружить данный сигнал посредством определения того, что ранее полученная информация об обнаружении по-прежнему допустима для использования MS при обнаружении данного сигнала.

Другой аспект включает в себя способ, посредством которого помощь в обнаружении может быть использована, чтобы обнаружить множество сигналов. Первый сигнал множества может быть обнаружен и измерения первого сигнала могут быть использованы, чтобы уточнить данные для помощи в обнаружении, связанные с другими найденными в множестве сигналами.

Еще один аспект включает в себя способ обнаружения сигнала в мобильной станции (MS). Способ включает в себя получение помощи в обнаружении, когда MS находится в первом местоположении, и последующую корректировку полученных данных для помощи в обнаружении в соответствии с перемещением MS в другое новое местоположение.

Дополнительный аспект включает в себя способ определения изменений местоположения MS в сотовой телекоммуникационной системе. Способ использует список базовых станций (BS), удовлетворяющих условиям выбора, которые релевантны для местоположения MS. Способ включает в себя этап сравнения BS, принадлежащих этому списку в одно время, с BS, принадлежащими "тому же" списку (т.е. списку BS, удовлетворяющих тем же условиям выбора) позднее.

Краткое описание чертежей

Варианты осуществления раскрытого способа и устройства показаны на следующих чертежах, в которых одинаковые номера и обозначения ссылок указывают аналогичные или похожие части.

Фиг.1 иллюстрирует типичную базовую геометрию мобильной станции, обслуживающей базовой станции и спутникового движущегося объекта, чей сигнал должен быть обнаружен.

Фиг.2 иллюстрирует множество базовых станций и используется в описании того, как списки базовых станций в рамках мобильной станции могут быть использованы, чтобы сделать вывод о том, что мобильная станция меняла местоположения.

Фиг.3 иллюстрирует поток сообщений для сеанса определения местоположения, инициированного мобильной станицей.

Фиг.4 иллюстрирует поток сообщений для сеанса определения местоположения, завершенного мобильной станицей.

Подробное описание изобретения

Описанные в данном документе система и способ применимы к системам, таким как системы беспроводного определения местоположения, которые используют данные для помощи в обнаружении, чтобы оказывать содействие приемному устройству в обнаружении сигнала. Большинство систем беспроводного определения местоположения могут обнаруживать и использовать сигналы спутникового движущегося объекта (SV) системы глобального позиционирования (GPS). Настоящие SV-сигналы GPS, как описано выше, передают сигналы, имеющие формат, который тесно связан с телекоммуникационными сигналами CDMA. Следовательно, описанная в данном документе примерная система основана на сотовой телекоммуникационной системе CDMA. Тем не менее специалисты в данной области техники должны понимать, что также может быть использован любой другой радиоинтерфейс связи.

Для целей обнаружения сигнала и выбора диапазона информация, связанная с согласованием по времени выбранных сигналов связи, является полезной. Важно узнать, когда ожидать поступление распознаваемого признака данного сигнала, чтобы поиск должен был охватывать только ограниченный промежуток времени, и также важно определить максимально точно время поступления различных сигналов относительно друг друга. Эта последняя информация может быть использована для целей выбора диапазона, как описано ниже. Оба данных вопроса синхронизации включают в себя "время поступления" распознаваемого признака сигнала.

Специалисты в области систем связи должны понимать, что это время поступления информации в большинстве случаев эквивалентно "фазе кода" сигнала. "Фаза кода" описывает согласование по времени поступившего сигнала с точки зрения сдвига по фазе между принятым кодом и тем же кодом, начинающимся в опорный момент времени. Таким образом, определение "фаза кода" сигнала эффективно определяет "время поступления" сигнала, требуя только умножения фазы сдвига кода на частоту сигнала, чтобы получить время поступления. Эти два показателя связаны настолько тесно и несложно, что "время поступления" практически взаимозаменяемо с "фазой кода". Терминология "времени поступления" частот часто используется в системах определения местоположения, в частности, в системах, которые не разделяют аспекты "кода" систем связи.

Описанные в данном документе система и способ могут быть свободно использованы всеми беспроводными системами. Сигналы, которые должны быть обнаружены для целей выбора диапазона, не ограничены сигналами CDMA, а могут включать в себя множество других типов. Сигналы выбора диапазона также не ограничены SV-сигналами GPS. Например, сигналы базовой станции (BS), как правило, используются для выбора диапазона, и сигналы выбора диапазона не должны быть коммуникационными. Тем не менее описанной в данном документе системой является система связи CDMA, а "фаза кода" более часто используется в отношении таких систем. Специалисты в данной области техники должны понимать взаимосвязанную природу этих терминов и не будут испытывать трудности при использовании понятий, описанных с помощью одного из этих терминов, в системе, в которой другой термин применяется более часто.

Следующие обозначения могут быть использованы в данном описании:

- R - радиус области неопределенности местоположения MS

- b S V - смещение тактового SV-сигнала

- b ^ B S - ожидаемое смещение тактового сигнала BS

- b % B S - неопределенность в смещении тактового сигнала BS

- b M S - смещение тактового сигнала MS

- b ^ M S - ожидаемое смещение тактового сигнала MS

- b % M S - неопределенность в смещении тактового сигнала MS

- d ^ M S - ожидаемая разность в задержке по времени между GPS и CDMA-каналом приема MS

- d % M S - неопределенность в ожидаемой разности в задержке по времени между GPS и CDMA-каналами приема MS

- Δ f ^ M S - ожидаемый уход частоты MS

- Δ f % M S - неопределенность в ожидаемом уходе частоты MS

- f S V - доплеровский SV

- α - угол возвышения SV

- c - скорость света

- f_c - скорость передачи элементов сигнала (f_c =1,023 МГц для C/A-кода GPS)

- r v B S _ M S - вектор, указывающий от BS на MS

- r v B S _ S V - вектор, указывающий от BS на SV

- r v M S _ S V - вектор, указывающий от MS на SV

В современных системах данные для помощи в обнаружении сигналов космического аппарата (SV) системы глобального позиционирования (GPS) предоставляются мобильной станции (MS). Точные процедуры предоставления данных для помощи в обнаружении заданы в различных стандартах передачи сигналов определения местоположения, таких как, например, TIA/EIA IS-801-1. По меньшей мере, некоторые из этих стандартов не могут предоставлять способы передачи аналогичной информации для помощи в обнаружении, касающейся сотовых BS. Хорошо известно, что сигналы, отличные от SV-сигналов GPS, например, пилот-сигналы сотовой BS, также могут быть использованы в качестве источников сигналов выбора диапазона. До настоящего времени эффективность не рассматривалась как серьезная. Это обусловлено тем, что информация для помощи в обнаружении BS обычно предоставляется MS посредством других беспроводных способов передачи сигналов, например, в виде сообщения списка соседних элементов в TIA/EIA IS-2000. Эта помощь в обнаружении тем не менее специально предназначена, чтобы облегчать прозрачную передачу вызовов в беспроводной сети, а не облегчать измерения определения местоположения. Хотя используемые методики помощи в обнаружении предоставляют не оптимальную производительность, их эффективность может быть повышена посредством добавления неявной помощи в обнаружении BS в сообщения определения местоположения. Дополнительно дополнительная неявная помощь в обнаружении в сообщениях определения местоположения также облегчает реализацию других усовершенствований в системах беспроводного определения местоположения.

Помощь в обнаружении доплеровского сдвига сигнала

Следующий относительно простой способ может быть использован, чтобы предоставлять помощь в обнаружении сигналов. Поскольку предсказываемая доплеровская частота не обязательно должна быть известной с большой точностью MS, поиск смещения доплеровской частоты SV-сигнала может быть сужен с помощью следующего способа.

Предсказываемая доплеровская частота, D, может быть получена как:

D ^ = f S V − Δ f ^ M S (1)

а окно W_D поиска доплеровской частоты может быть рассчитано как:

W D = R ⋅ q 1 + Δ f M S % (2)

где q₁ - это коэффициент, учитывающий неопределенность местоположения. Обычно используется q₁₌ 10^-3 Гц/м.

Простой способ помощи с помощью фазы кода

Фиг.1 иллюстрирует MS 102, обменивающуюся данными с обслуживающей BS (или базовой передающей станцией, BTS) 104. Обмен данными MS с BS 104 подразумевает, что MS 102 находится в зоне покрытия BS 104. Если обслуживающая антенна 106 работает непосредственно с обслуживающей базовой станцией, как показано (например, не предусмотрен повторитель в канале связи), то соответствующая первая оценка зоны покрытия BS 104 - это окружность, центрированная антенной 106 BS. Эта зона покрытия, в свою очередь, совмещается с областью неопределенности местоположения MS 102. В этом случае предсказание фазы кода (т.е. центр окна фазы кода) и неопределенность в предсказании фазы кода (т.е. размер окна фазы кода) для сигнала 108 между антенной 110 SV 112 и антенной 114 MS 102 может быть легко определено посредством геометрии, используя любые подходящие методики вычисления, например, изложенные в патенте США 6429815. Максимальная фаза 116 кода соответствует расстоянию от SV 112 до самой дальней точки обслуживающей соты 118, тогда как минимальная фаза 120 кода соответствует ближайшей точке обслуживающей соты 118 к SV 112.

MS анализирует фазу P кода, которая может быть выражена как:

P = f c ⋅ ( | r v M S _ S V | c + b S V − b M S ) . (3)

Предсказанная фаза P ^ кода может быть выражена как:

P ^ = f c ⋅ ( | r v B S _ S V | c + b S V − b ^ M S ) , (4)

а размер окна, W, может быть выражен как:

W = f c ⋅ ( 2 ⋅ R ⋅ cos α c + b M S % ) . (5)

Вычисленные параметры предсказания фразы кода, P и W, могут быть переданы MS от BS с помощью существующих форматов сообщений для передачи сигналов сотовой связи. Заметим, что строка на фиг.1, иллюстрирующая фактическую фазу 108 кода, соответствует r v M S _ S V . Строка 122, показывающая сигнал (помощь) от антенны 106 BS к антенне 114 MS, также показывает вектор диапазона r v B S _ M S . r v B S _ S V - это вектор от антенны 106 BS к антенне 110 SV, что не проиллюстрировано соответствующей строкой на фиг.1.

Этот простой способ хорошо действует до тех пор, пока сдвиг тактового сигнала (смещение тактового сигнала) в MS и SV известны. Сдвиг (смещение) тактового SV-сигнала может быть определен из эфемеридных параметров, доступных модулю определения местоположения (PDE) беспроводной системы (не показан на фиг.1). Сдвиг (смещение) тактового сигнала MS также может быть доступен, например, если он был сохранен после вычисления в ходе предыдущего успешного измерения определения местоположения. Тем не менее ранее определенный сдвиг тактового сигнала MS по-прежнему может быть недопустим. Определив, что сдвиг (смещение) тактового сигнала MS доступен, его можно проверить на достоверность посредством сравнения времени с того момента, как были получены данные, с информацией о погрешности тактовой частоты. Если сохраненные данные указывают, что погрешность тактовой частоты незначительна либо если точная информация дает возможность погрешности частоты быть скорректированной, то значение сдвига тактового сигнала MS (скорректированное) может быть рассмотрено как допустимое. Если сдвиг тактового сигнала MS неизвестен достоверно, то окно W фазы кода может быть расширено посредством дополнительного ненулевого коэффициента погрешности, b % M S (неопределенность смещения тактового сигнала MS), как показано в уравнении (5). Согласно существующему формату сообщений в применении стандарта CDMA, одно значение должно быть передано от PDE к MS, представляющее общий размер окна поиска.

Дополненный способ помощи с помощью фазы кода

Беспроводные системы, такие как IS-95, IS-2000 или IS-856, в которых BS синхронизируются со временем GPS, предлагают преимущество наличия MS, также приблизительно синхронизированных со временем GPS. В этих случаях смещение тактового сигнала MS обусловлено, главным образом, сдвигом системного времени BS в сочетании с задержкой на распространение сигнала от BS к MS. Фаза P кода, полученная MS, может быть выражена следующим образом:

P = f c ⋅ ( | r v M S _ S V | c + b S V − b ^ M S ) = f c ⋅ ( | r v M S _ S V | c + b S V − b ^ B S − | r v B S _ M S | c − d ^ M S ) (6)

Набор параметров для помощи в фазе кода, который может быть использован, чтобы сгенерировать минимальный размер окна фазы кода для данного набора доступных данных, желателен и может быть получен следующим образом. Для каждой точки в области неопределенности местоположения MS вычислите значение P согласно уравнению (6) и определите минимум и максимум этих значений, обозначенный как P ^ min и P ^ max , из всех точек в области неопределенности. Затем параметры для помощи в фазе кода могут быть вычислены как

P ^ = P ^ min + P ^ max 2 , (7)

и

W = P ^ max − P ^ min + f c ⋅ ( b B S % + d M S % ) . (8)

Заметим, что W, вычисленный согласно уравнению (8), уже учитывает компонент неопределенности смещения тактового сигнала MS, которая обусловлена задержкой в распространении сигнала от BS к MS. Следовательно, дополнительные коэффициенты погрешности b B S % и d M S % должны учитывать только неопределенность в аппаратных задержках BS и MS. Для четко настроенной MS d M S % может часто рассматриваться как нулевой. Неопределенность в смещении тактового SV-сигнала также обычно небольшая и для многих целей может рассматриваться как нулевая.

Генерирование набора оптимизированных параметров для помощи в обнаружении посредством нахождения максимума и минимума из всех точек в области неопределенности вычислительно неудобно, однако могут быть использованы упрощения с небольшой потерей точности. Например, хотя P - это непрерывная функция местоположения MS, практический поиск ограничен конечной длиной шага посредством таких коэффициентов, как длина элемента сигнала и разрешение выборки. Следовательно, поиск может быть ограничен точками сетки, в которой соседние узловые точки сетки разделены c q 2 ⋅ f , где q₂ - это приблизительно выбранная константа, например, q₂ = 4. Другой подход к уменьшению вычислительной нагрузки - использовать алгоритм итеративного поиска, например, итерации Ньютона.

Пространство поиска может быть уменьшено посредством принятия во внимание следующего замечания. Можно показать, что минимальное и максимальное значения, P ^ min и