專利名稱：擴頻傳輸系統(tǒng)中或者涉及擴頻傳輸系統(tǒng)的改進的制作方法
擴頻傳輸系統(tǒng)中或者涉及擴頻傳輸系統(tǒng)的改進儀術(shù)4貝戮本發(fā)明涉及擴頻傳輸系統(tǒng)、具體是CDMA (碼分多址)傳輸系 統(tǒng)中所用的直接序列擴頻傳輸?shù)念I(lǐng)域。本發(fā)明特別涉及利用CDMA 傳輸?shù)男l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)如GPS (全球定位系統(tǒng))、Glonass系統(tǒng)(俄羅 斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))和Galileo系統(tǒng)(當(dāng)前在開發(fā)中的歐洲衛(wèi)星導(dǎo)航系 統(tǒng))。
背景技術(shù)：
有三類擴頻傳輸系統(tǒng)。這些系統(tǒng)是1. 頻率跳躍-信號偽隨機地在跳躍帶寬內(nèi)不同頻率之間快速 地切換，并且接收器預(yù)先知道在任何給定時間在何處去發(fā)現(xiàn)信號。2. 時間跳躍-信號偽隨機地在短脈沖串中發(fā)射，并且接收器 預(yù)先知道何時預(yù)期脈沖串。3. 直接序列-以高得多的頻率對數(shù)字數(shù)據(jù)進行直接編碼。偽 隨機地生成代碼，接收器知道如何生成相同代碼并且將收到的信號 與該代碼相關(guān)以提取數(shù)據(jù)。一般而言，這樣的擴頻傳輸系統(tǒng)按照三個關(guān)鍵元素來區(qū)分i) 信號占用比發(fā)射信息所必需的帶寬大得多的帶寬。這導(dǎo)致許 多益處，比如對千擾和阻塞的抵抗性以及多用戶接入。ii) 帶寬借助于獨立于數(shù)據(jù)的代碼來擴展。代碼的獨立性使得這 一點有別于數(shù)據(jù)調(diào)制將總是在一定程度擴頻的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制方案。iii) 接收器同步到代碼以恢復(fù)數(shù)據(jù)。獨立代碼和同步接收的使用 允許多個用戶同時接入同一頻帶。為了保護信號，所用代碼是偽隨機的。它表現(xiàn)為隨機但是實際 上具有確定性，使得接收器能夠重構(gòu)代碼以便同步檢測。這一偽隨 機代碼也稱為偽噪聲(PN)。本發(fā)明特別地涉及形式為直接序列擴頻傳輸?shù)腃DMA傳輸。 CDMA能夠用于傳輸數(shù)字化語音、ISDN信道、調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)等。 這樣的傳輸在圖1中示出，該圖示出了簡化的直接序列擴頻CDMA 系統(tǒng)。為求簡明，該圖僅示出了在一個方向上工作的一個信道。圖2 圖示了信息數(shù)據(jù)如何調(diào)制偽隨機代碼。這樣的CDMA系統(tǒng)的一般工 作原理眾所周知，將不在這里具體地加以考慮。然而能夠認為它包 括如下各項A) 信號傳輸包括如下步驟(圖1A、圖2):1. 生成因各信道和各連續(xù)連接而不同的偽隨機代碼。2. 信息"信號"數(shù)據(jù)調(diào)制偽隨機代碼(信息數(shù)據(jù)被"擴頻"，圖2)3. 所得信號調(diào)制載波。4. ;改大和廣"^番調(diào)制的栽波。B) 信號接收包括如下步驟(圖1B):1. 4妾收和》文大載波。2. 接收的信號與本地載波相混合以恢復(fù)擴頻數(shù)字信號。3. 生成與預(yù)期信號相匹配的偽隨機代碼。4. 接收器采集接收的代碼并且將它自己的代碼鎖相到其上。5. 接收的信號與生成的代碼相關(guān)，提取信息數(shù)據(jù)。 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)如GPS和Galileo使用CDMA傳輸系統(tǒng)。為求簡化，以上文本將著重于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，其中以GPS系統(tǒng)作為具體例 子。GPS系統(tǒng)目前包括多于24顆衛(wèi)星，其中通常8至16顆衛(wèi)星同 時在接收器的視野內(nèi)。這些衛(wèi)星發(fā)射例如軌道參數(shù)、傳輸?shù)臅r間信 息等。在定位中使用的接收器通常通過計算從屬于定位系統(tǒng)的數(shù)顆 衛(wèi)星同時發(fā)射到接收器的信號的傳播時間來推斷它的位置。為了定 位，接收器通常必須接收在視野內(nèi)的至少四顆衛(wèi)星的信號以計算位 置。GPS系統(tǒng)的各衛(wèi)星以稱為Ll的1575.42MHz載波頻率發(fā)射"測
距"信號。這一頻率也表示為154f0，其中fO=10.23MHz。另外，衛(wèi) 星以稱為L2的1227.6MHz載波頻率，即120f0,發(fā)射另一"測距，，信 號。然而，這一L2信號并非民用，將不在這里具體加以描述。在衛(wèi)星中利用至少 一 個偽隨機序列來執(zhí)行這些信號的調(diào)制。這 一偽隨機序列因各衛(wèi)星和來自各衛(wèi)星的各"測距"信號而不同。調(diào)制 的結(jié)果是生成代碼調(diào)制的寬帶"測距"信號。雖然在傳輸中使用的栽 波頻率基本上相同(即CDMA)，但是所用調(diào)制技術(shù)使得在接收器 中有可能區(qū)分從不同衛(wèi)星發(fā)射的信號。在各衛(wèi)星中，為了調(diào)制L1信號，所用偽隨機序列例如是所謂的 C/A代碼(粗代碼/采集代碼)，該代碼是來自Gold代碼族中的代碼。 各GPS衛(wèi)星通過使用單獨(唯一)C/A代碼來發(fā)射信號。這些代碼 :故形成為兩個1023比特二進制序列的才莫2和。使用多項式 X<10>+X<3>+1來形成第一二進制序列Gl,而通過延遲多項式 X<10>+X<9>+X<8>+X<6>+X<3>+X<2>+1使得該延遲因各衛(wèi)星而不 同來形成第二二進制序列G2。這一布置使得有可能利用相同的代碼 生成器來產(chǎn)生不同的C/A代碼。C/A代碼由此是如下二進制代碼， 這些代碼在GPS系統(tǒng)中的碼片速率為1.023MHz。C/A代碼包括1023個碼片，其中代碼的迭代時間(周期)為lms。 Ll信號的載波還以50比特/秒的比特速率通過導(dǎo)航信號來調(diào)制。該 導(dǎo)航信息包括關(guān)于衛(wèi)星完整性("健康，，)、軌道參數(shù)、GPS時間信 息等的信息。衛(wèi)星各自被布置用以在相同的時間瞬間，例如在一周的開始， 發(fā)射它們的C/A代碼的開頭。 一旦已經(jīng)發(fā)射來自各衛(wèi)星的C/A代碼 就重復(fù)C/A代碼。在它們的操作過程中，衛(wèi)星監(jiān)視它們的設(shè)備的狀況。衛(wèi)星可以 例如使用所謂的"看門犬"操作來檢測和報告設(shè)備中的可能故障。錯 誤和故障可能是瞬間的或者延續(xù)得較久?；诮】禂?shù)據(jù)，可以補償 一些故障或者可以完全忽略故障衛(wèi)星所發(fā)射的信息。另外，在能夠 接收多于四顆衛(wèi)星的信號的情形下，可以例如基于載波噪聲比對從
不同衛(wèi)星接收的信息進行不同加權(quán)。由此有可能將可能由具有低信 號電平的衛(wèi)星引起的測量錯誤的影響最小化。為了檢測衛(wèi)星的信號以及標(biāo)識衛(wèi)星，接收器必須執(zhí)行采集，由 此接收器搜索各衛(wèi)星在某時刻的信號并且嘗試同步和鎖定到這一信 號，使得能夠進行偽距測量(到衛(wèi)星的距離)。如果信號電平很低 并且不能解調(diào)該信號，則仍然有可能進行偽距測量，而如果星歷表 信息可用則仍然有可能用偽距測量來計算接收器位置。通過順序地調(diào)整GPS接收器中的存儲復(fù)制(同步)代碼序列相 對于衛(wèi)星所廣播的接收信號的相對時序并且觀察相關(guān)輸出來進行 GPS信號的采集，其中所述相對時序被定義為代碼相位。代碼相位 的對準(zhǔn)就任何可測量的響應(yīng)而言必須在序列的少于一個碼片內(nèi)。這 可能意味著通過嘗試多達全部1,023個可能的代碼相位位置來搜索 響應(yīng)。然而網(wǎng)絡(luò)輔助可以加速這一過考呈(見下文)。例如當(dāng)定位接收器被開啟并且也處于接收器長時間未能接收任 何衛(wèi)星的信號的情形中時，接收器必須執(zhí)行采集。這樣的情形例如 在便攜設(shè)備中會容易出現(xiàn)，因為設(shè)備在移動而設(shè)備的天線并不總是 在相對于衛(wèi)星的最佳位置，這削弱了接收器中傳入的信號的強度。 另外在市區(qū)，建筑物影響信號接收而且會出現(xiàn)所謂的多徑傳播，其 中發(fā)射的信號沿著不同路徑進入接收器，例如直接從衛(wèi)星(視野 內(nèi))進入以及被建筑物反射而進入。這一多徑傳播造成將同一信號 作為具有不同相位的數(shù)個信號進行接收。在信號采集(以及多普勒頻率調(diào)整以便將衛(wèi)星與接收器之間的 相對移動納入考慮之中-這里不加以討論)之后，接收器中的定位布置具有兩個主要功能1. 計算接收器與不同GPS衛(wèi)星之間的偽距，以及2. 通過利用所計算的偽距以及衛(wèi)星的位置數(shù)據(jù)來確定接收器的 位置。衛(wèi)星在各時刻的位置數(shù)據(jù)可以基于從衛(wèi)星接收的星歷表來計算。到衛(wèi)星的距離稱為偽距，因為在接收器中并不精確地知道時間。 由此，重復(fù)進行位置和時間的確定直至關(guān)于時間和位置獲得充分的
精確度。由于不是以絕對精確度知道時間的，所以位置和時間必須 例如通過為每次新的迭代對方程組進行線性化來確定位置和時間。 可以通過測量不同衛(wèi)星的信號之間的偽傳輸時間延遲來計算偽距。幾乎所有已知GPS接收器將相關(guān)方法用于對代碼的采集以及用 于跟蹤。在定位接收器中，本地存儲或者生成參考同步代碼ref(k)， 即用于不同衛(wèi)星的偽隨機序列。對接收的信號進行到中頻的轉(zhuǎn)換(降 頻轉(zhuǎn)換)，此后接收器將接收的信號與存儲的偽隨機序列相乘。乘 法所得的信號被積分或者低通濾波，其結(jié)果是與接收的信號是否包 含特定衛(wèi)星所發(fā)射的信號有關(guān)的數(shù)據(jù)。偽隨機序列的相位進行移位。根據(jù)相關(guān)結(jié)果來推斷正確相位，優(yōu)選 地使得當(dāng)相關(guān)結(jié)果最大時找到正確相位。由此，接收器與接收的信 號正確地同步。在已經(jīng)完成代碼采集之后，接下來的步驟是頻率調(diào) 諧和鎖相。必須針對接收器中接收的各衛(wèi)星信號來執(zhí)行上述采集和頻率控 制過程。 一些接收器可能具有數(shù)個接收信道，其中對各接收信道進 行嘗試以與一個衛(wèi)星在某時刻的信號相同步以及找出這一衛(wèi)星所發(fā) 射的信息。定位接收器接收衛(wèi)星所發(fā)射的信息并且基于接收的信息來執(zhí)行 定位。為了定位，接收器必須接收至少四顆不同衛(wèi)星所發(fā)射的信號 以找出x、 y、 z坐標(biāo)和時間數(shù)據(jù)。接收的導(dǎo)航信息存儲于存儲器中， 其中該存儲的信息可以用來找出例如衛(wèi)星的星歷表數(shù)據(jù)。如前所述，網(wǎng)絡(luò)(例如能夠利用GSM、 PDC、 CDMA、 WCDMA、 CDMA2000等傳輸技術(shù)的蜂窩網(wǎng)絡(luò))已知用以輔助接收器采集來自 一個或者多個衛(wèi)星的信令以加速采集過程。由此，勝于在(同步) 偽隨機代碼序列中的任意比特位置開始同步過程，在接收的信號與 存儲/生成的(同步)偽隨機代碼序列之間的同步開始點是基于網(wǎng)絡(luò) 所提供的信息的。目前，網(wǎng)絡(luò)通過提供將要在相關(guān)過程中用作為開始位置的關(guān)于
序列長度在(同步)生成/存儲的代碼內(nèi)的位置來輔助定位接收器進 行代碼相位搜索。由此例如網(wǎng)絡(luò)規(guī)定同步代碼中的開始位置應(yīng)當(dāng)在與從代碼序列的開始起的位置659相對應(yīng)的位置。開始點僅在某一 時刻才有效，而這一有效性時刻也具有網(wǎng)絡(luò)輔ct丄/n人 n 口 nnn Jt "、/、刁s A甘—吞 u J:任y" / 4: U。 乂+斗i p力夂具有)對到接收器中的時間的了解。然而這樣的時間傳送方法本身 不是本發(fā)明的重點，雖然它們能夠結(jié)合本發(fā)明來使用。在具有對某 一時間點的代碼相位開始點的了解和對當(dāng)前時間的了解之后，接收 器能夠針對當(dāng)前時間計算代碼相位開始點。也提供不確定性容許窗口。這也關(guān)于序列長度來提供。由此，開始位置可以是代碼序列中的位置659+A8個碼片長度。不確定性容 許窗口與衛(wèi)星的仰角有關(guān)。這歸因于如下事實通常從采集輔助提 供者的觀點來看，遠程接收器的位置的不確定性大于高度的不確定 性。因此，用于采集輔助的不確定性窗口大于水平上為低的那些衛(wèi) 星的不確定性窗口 。GPS系統(tǒng)使用固定長度(1023個碼片)的偽隨機代碼，即各衛(wèi) 星發(fā)射器用同一長度的唯一偽隨機代碼來調(diào)制它的信號。Galileo系碼，但是代碼的實際長度可以不同于GPS,發(fā)明內(nèi)容在第一方面中，本發(fā)明提供一種代碼相位信令模塊，布置用以 提供代碼相位信令以輔助對接收器模塊從發(fā)射器模塊接收的直接序 列擴頻信令的信號采集，其中代碼相位信令被布置用以由接收器模塊用來將從接收器模 塊內(nèi)提供的同步代碼的相位與接收器模塊接收的直接擴頻序列信令 的調(diào)制代碼的相位相同步，同步代碼序列對應(yīng)于調(diào)制代碼序列，其中代碼相位信令模塊被布置用以提供代表同步代碼相對于參 考時間而言的偏移時間的代碼相位時間信令，其中參考時間與直接 擴頻信令的調(diào)制代碼的特定參考部分的發(fā)射時間相關(guān)聯(lián)，以及其中 偏移時間與直接擴頻序列信令的調(diào)制代碼的后續(xù)發(fā)射的偏移部分的 發(fā)射時間相關(guān)聯(lián)。該設(shè)備所提供的代碼相位信令獨立于代碼長度。它直接基于時間,因ji七無^r十^石馬的長/變3口'f可諸卩能夠工'作o該模塊可以被布置用以在一個或者多個多代碼長度直接序列擴 頻系統(tǒng)中提供代碼相位信令。代碼相位可以用來與從發(fā)射器模塊接收的代碼序列的過往、現(xiàn) 在或者將來接收部分相同步。偏移時間可以用來與從發(fā)射器模塊接收的代碼序列的過往、現(xiàn) 在或者將來接收部分相同步。調(diào)制代碼序列可以具有包括預(yù)定數(shù)目的碼片的長度，而該模塊 可用被布置用以通過將從偏移位置到參考位置的碼片數(shù)目除以與序調(diào)制代碼序列可以具有包括預(yù)定數(shù)目的以特定發(fā)射速率發(fā)射的 碼片的長度，以及該模塊可以被布置用以通過將從偏移位置到參考 位置的碼片數(shù)目除以與序列長度相對應(yīng)的預(yù)定數(shù)目的碼片的發(fā)射速 率來代表調(diào)制代碼的偏移時間。發(fā)射器模塊可以與接收器模塊在同一設(shè)備內(nèi)。發(fā)射器模塊可以是PE而接收器模塊可以是ME。調(diào)制代碼可以被布置用以循環(huán)地重復(fù)。參考時間可以代表循環(huán)重復(fù)的調(diào)制代碼的開頭。參考部分可以是代碼的開頭、中間或者末尾。同步代碼序列可以是偽隨機代碼序列。可以通過移位寄存器或者存儲器從接收器模塊內(nèi)提供同步代碼 序列。直接序列擴頻可以是碼分多址信令。 該模塊可以包含于蜂窩網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中。 該模塊可以包含于包括接收器模塊的接收器中。
該模塊可以包含于包括接收器模塊的接收器中，而接收器可以 是蜂窩電信設(shè)備。
接收器模塊可以包含于全球?qū)Ш叫l(wèi)星接收器中。 接收器模塊可以是遠離該模塊的接收器模塊。 發(fā)射器模塊可以是遠離該模塊的發(fā)射器模塊。 本發(fā)明也提供一種包括模塊的蜂窩網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
該模塊可以被布置用以經(jīng)由蜂窩空中接口將代碼相位信令發(fā)射 到包含于蜂窩電信設(shè)備中的接收器模塊。
在第二方面中，本發(fā)明提供一種接收器模塊，布置用以從代碼 相位信令模塊接收代碼相位信令輔助以輔助對接收器模塊從發(fā)射器 模塊接收的直接序列擴頻信令的信號采集，其中代碼相位信令被布置用以由接收器模塊用來將從接收器模 塊內(nèi)提供的同步代碼的相位與接收器模塊接收的直接擴頻序列信令 的調(diào)制代碼的相位相同步，同步代碼序列對應(yīng)于調(diào)制代碼序列，其中接收器模塊被布置用以接收代表同步代碼相對于參考時間 而言的偏移時間的代碼相位信令，其中參考時間與直接擴頻信令的 調(diào)制代碼的特定參考部分的發(fā)射時間相關(guān)聯(lián)，以及其中偏移時間與 直接擴頻序列信令的調(diào)制代碼的后續(xù)發(fā)射的偏移部分的發(fā)射時間相 關(guān)聯(lián)。
本發(fā)明也包括一種布置用以提供代碼相位信令輔助的計算機代碼和一種布置用以接收代碼相位信令輔助的計算機代碼。
本發(fā)明也包括一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明第 一方面的模塊和根據(jù)本發(fā)明第二方面的接收器模塊。
本發(fā)明也包括一種全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明第一方面的模塊和根據(jù)本發(fā)明第二方面的接收器模塊。
本發(fā)明包括在適當(dāng)修改的一個或者多個組合中的一個或者多個方面和或?qū)嵤├Ｓ纱?，針對本發(fā)明的一個方面或者實施例而具體實施例中加以提供，即使具體組合可能沒有具體地加以記載。所述
現(xiàn)有技術(shù)的一個或者多個特征可以添加到本發(fā)明的一個或者多個方 面或者實施例中。


現(xiàn)在將參照如下附圖來描述本發(fā)明的具體實施例，在附圖中 圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)但適用于本發(fā)明的直接序列擴頻系統(tǒng)的圖示；圖2圖示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)但適用于本發(fā)明的偽隨機噪聲擴頻； 圖3是在本發(fā)明的具體實施例中網(wǎng)絡(luò)輔助的示意圖。
具體實施方式
考慮多個衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)射器1、 2、 3、 4等，各自通過對應(yīng)唯一偽 隨機代碼序列P1、 P2、 P3、 P4…等來連續(xù)調(diào)制它們用于發(fā)射的信令 以才是供CDMA信令。各衛(wèi)星被布置用以/人參考時間如GMT周一上 午12點開始傳輸它的信令。信令的開始與調(diào)制序列的開頭相關(guān)聯(lián)。 由此，GMT上午12點與各代碼序列P1、 P2、 P3和P4的開頭相關(guān) 聯(lián)。衛(wèi)星1和4與GPS GNSS相關(guān)聯(lián)而衛(wèi)星2和3與Galileo GNSS 相關(guān)聯(lián)。在本例中，用于兩個系統(tǒng)的調(diào)制序列的開頭是相同的，即 GMT周一上午12點。然而兩個系統(tǒng)的調(diào)制序列的開頭可以在不同 時刻開始。一些代碼具有相互不同的序列長度。因此例如Pl是1023個碼 片長，P2是4095個(大于Pl )碼片長，P3是511個(小于Pl )碼 片長，而P4是1023個碼片長。各衛(wèi)星一旦它已經(jīng)到達序列的末尾 則繼續(xù)從序列的開始起進行調(diào)制。在Pl和P4的情況下，這是在每 lms之后。在P2或者P3的情況下，它可以是任何值如2ms、 4ms 或者lms。為了易于理解，將假設(shè)它在本情況下為lms。地球上的接收器100包括蜂窩(GSM)引擎200、 GNSS RF模 塊101、 GNSS測量引擎(ME)模塊120和GNSS定位引擎(PE ) 模塊110。 GNSSRF模塊101用于接收來自衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)射器1、 2、 3、4...等的CDMAGNSS信令。將這些信號提供給ME 120。 PE110和 ME 120可以容納于同一基帶BB盒中(如圖1中所示)或者不同的 盒中。
ME 120被布置用以對GNSS信號執(zhí)行測量并且將它們轉(zhuǎn)換成適 iiu 丁'i工且'i5'&、 m開w、j《伊-、。丄vic "哭-i丁 lnw 乂 。<石br> nvV 模塊和GNSS RF前端HW模塊(典型GNSS接收器HW ),用于 GNSS信號采樣的存儲器和用于對采樣和存儲的GNSS信號進行處 理的處理器或者上述的組合。
ME 120具有用于進行信號采集、跟蹤、驗證和數(shù)據(jù)接收的必需 的低級軟件(SW)和邏輯。ME 120也具有用于根據(jù)從PE IIO給出 的配置參數(shù)(節(jié)能、頻率校準(zhǔn)、時間校準(zhǔn)、自動增益控制調(diào)諧、測 量間隔等)來控制GNSS HW的必需的低級SW。 ME 120能夠測量 來自GPS、 Glonass和Galileo衛(wèi)星或者這些衛(wèi)星或者這里沒有具體 提到的其它GNSS系統(tǒng)的任何組合的信令。術(shù)語"低級"涉及與測量 部件的實時采集和衛(wèi)星信號跟蹤有關(guān)的任何方面。PE 110進行位置信息計算(位置、速度、時間)。PE 110為 ME 120產(chǎn)生低級信息用以采集GPS、 Glonass和/或Galileo信號，也 就是預(yù)期信號代碼相位、預(yù)期多普勒頻率、代碼和多普勒不確定性、 參考頻率的細節(jié)、參考時間的細節(jié)。PE 110為MS 120產(chǎn)生低級控制 用以實現(xiàn)節(jié)能、關(guān)機和開機、自測試等。PE 110將來自蜂窩網(wǎng)絡(luò)或 者來自其它源(WLAN、存儲器)的GNSS輔助信息轉(zhuǎn)換成適合于 ME 120的格式。換而言之，PE消除對輔助數(shù)據(jù)協(xié)議的依賴性(例 如對蜂窩網(wǎng)絡(luò)具體事項如時間傳送的依賴性)并且將輔助數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 成"GNSS格式"。PE 110根據(jù)所支持的協(xié)議來生成必需的響應(yīng)消息。PE 110也可 以在位置信息計算中^f吏用GNSS測量以外的測量。
接收器100通過空中接口接收衛(wèi)星CDMA信令。它也通過空中 接口經(jīng)由例如GSM信令從蜂窩網(wǎng)絡(luò)300接收蜂窩網(wǎng)絡(luò)輔助。接收器 100具有兩個天線和關(guān)聯(lián)的HW/SW 101、 200， 一個HW/SW101經(jīng)
由GNSS RF接收CDMA信令而一個HW/SW 200接收GSM信令(圖 3)。然而也可以使用一個公共天線。接收器100先需要采集來自衛(wèi)星1、 2、 3和4的信令以便確定 它在地球上的位置。采集輔助由網(wǎng)絡(luò)300提供。4妄jj丈器100 ^口道衛(wèi)星1-4 乂!S當(dāng)是可見的。'〖列^口從4妾y文器iGO開沖幾 的上次時刻起在接收器存儲器(未示出)中提供該信息。在存儲器 中也提供由相應(yīng)衛(wèi)星用來調(diào)制它們的傳輸?shù)膫坞S機代碼(例如 Pl-P4)。這些代碼用作為針對所接收的信令的同步代碼。在同步代 碼與接收的信令之間的高相關(guān)性表明了代碼的相位已經(jīng)匹配。接收器IOO標(biāo)識來自存儲器的代碼PI以便針對衛(wèi)星1開始相位 同步過程。根據(jù)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)300所提供的采集數(shù)據(jù)來確定代碼序列Pl 內(nèi)的開始位置。本發(fā)明能夠使用于兩個不同接口中；在網(wǎng)絡(luò)300與接收器100 之間的接口以及在PE 120和ME 110之間的4妄收器100內(nèi)的接口。 因此先考慮前一接口 。在網(wǎng)絡(luò)300內(nèi)的設(shè)備測量GNSS信號以提供代碼相位信息。(在 其它實施例中，該設(shè)備并不必須測量信號，而能夠使用公知技術(shù)來 虛擬地計算它們。)這些GNSS信號(例如GPS和/或Galileo )基本 上是代碼相位值(以及不確定性)，然后通過基本上將代碼相位值 除以特定系統(tǒng)的代碼長度值將它們轉(zhuǎn)換成秒。因此在代碼相位長度 值為1023個碼片/毫秒(Pl)的情況下，通過將代碼相位值除以1023 個碼片/毫秒來代表代碼相位。在代碼長度為4095個碼片/毫秒(P2) 的情況下，通過將代碼相位值除以4095個碼片/毫秒來代表代碼相 位。這一代碼相位值能夠視為以秒為單位的值并且能夠代表關(guān)于參 考時間而言的當(dāng)前相位，該參考時間指定了代碼序列中的特定具體 位置，例如代碼序列的開頭/中間/末尾。在參考時間代表代碼序列的 開頭的情況下，以秒為單位的代碼相位值能夠代表從參考時間起逝 去的時間，該參考時間對應(yīng)于來自GNSS發(fā)射器的信令的開始(即
相對于GMT周一上午12點的偏移)。然而代碼相位值能夠代表從 特定代碼序列的開頭起逝去的時間，該時間是相對于信令開始的偏 移，例如相對于代碼序列第3000次接收開始而言的偏移。在后一情 況下，將需要較少的比特來代表以秒為單位的值，因為時間偏移相 較于前述例子而"C為小。參考時間將必須為接收器10 0所知。這能夠經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或者GN S S 來提供和更新。然后通過某 一 載波將這 一 以秒為單位的值以及信號系統(tǒng)標(biāo)識信 息(短的恒定值，該值表明了信號是GPS、 Galileo或者是別的信號) 發(fā)射到接收器100。接收器100然后在衛(wèi)星信號的采集中將這一信息 結(jié)合參考時間來使用?？紤]如下例子當(dāng)參考時間基于GMT周一上午12點使得代碼 相位值代表了相對于GMT周一上午12點的偏移時間時?？紤]代碼 的當(dāng)前位置就代碼序列Pl而言為相對于GMT周一上午12點的500 個碼片而就代碼序列P2而言為相對于GMT周一上午12點的700個 碼片。網(wǎng)絡(luò)向接收器100提供的代碼相位就代碼序列Pl而言為 500/1023毫秒而就代碼序列P2而言為700/4095毫秒。在Pl情況下，接收器100接收代碼相位500/1023毫秒。根據(jù)系 統(tǒng)標(biāo)識信息，接收器知道這一代碼相位是用于GPS信令的。假設(shè)接 收器100知道與參考時間相對應(yīng)的代碼的位置并且現(xiàn)在它知道代碼 相位為500/1023,它就能夠確定對應(yīng)當(dāng)用來開始針對P1的相關(guān)過程 的代碼相位的良好近似。對于P2同理。接收器100接收代碼相位700/4095毫秒。根據(jù)系 統(tǒng)標(biāo)識信息，接收器知道這一代碼相位是用于Galileo信令的。假設(shè) 接收器100知道與參考時間相對應(yīng)的代碼的位置并且現(xiàn)在它知道代 碼相位為700/4095，它就能夠確定對應(yīng)當(dāng)用來開始4f對P2的相關(guān)過 程的代碼相位的良好近似。當(dāng)然，也需要在該采集輔助有效時發(fā)射"基本時間"。在這一基 本時間以外，將需要新的采集輔助數(shù)據(jù)。
第二接口完全以相同方式工作，但是在該情況下PE 120根據(jù)從 網(wǎng)絡(luò)接收的采集輔助或者根據(jù)衛(wèi)星軌道信息來計算這一"以秒為單 位的值"。這一"以秒為單位的值"、信號系統(tǒng)標(biāo)識信息、不確定性值 (以秒為單位)和基本時間然后通過某一載波(這例如可以是串行 端口)發(fā)射到MEliO，該ME基本上是控制實際硬件、然后在衛(wèi)星 的搜索中利用這一信息的DSP處理器。用于這 一 情況的參考時間也有必要與"以秒為單位的值" 一 起發(fā) 射。在這一情況下，參考時間例如可以為在ME 110與PE 120之間 本地時間的某 一 形式。本地時間例如可以是來自基帶的某 一 計數(shù)器 值或者它可以是任何公共參考時間。一般而言，接收器100持續(xù)地接收來自衛(wèi)星的信令。代碼相位 可以用來與從衛(wèi)星l、 2、 3、 4等接收的代碼序列的過往、當(dāng)前或者 將來接收部分相同步。接收器100被布置為具有適當(dāng)?shù)牧私?通過 空中接口之一或者預(yù)先存儲)以確定是否應(yīng)當(dāng)進行與代碼序列的過 往、當(dāng)前或者將來接收部分的同步。當(dāng)接收器在搜索第一衛(wèi)星時，它必須將它自己的不確定性(參 考時間不確定性、參考頻率不確定性等)添加到在采集輔助中給出 的不確定性。 一旦采集第一衛(wèi)星如l,就能夠以較小的不確定性來搜 索第二衛(wèi)星如2，因為現(xiàn)在接收器能夠基于采集的信號來減少它自己 的不確定性。雖然沒有具體地討論但是可以進行在信號采集中進行的多普勒 偏移調(diào)整多方面。另外，雖然具體地提到GSM網(wǎng)絡(luò)用于提供網(wǎng)絡(luò)輔 助，但是網(wǎng)絡(luò)輔助可以經(jīng)由無線局域網(wǎng)(WLAN)傳輸系統(tǒng)或者任 何其它適當(dāng)?shù)膫鬏斚到y(tǒng)來提供。
權(quán)利要求
1.一種代碼相位信令模塊，布置用以提供代碼相位信令以輔助對接收器模塊從發(fā)射器模塊接收的直接序列擴頻信令的信號采集，其中所述代碼相位信令被布置用以由所述接收器模塊用來將從所述接收器模塊內(nèi)提供的同步代碼的相位與所述接收器模塊接收的所述直接擴頻序列信令的調(diào)制代碼的相位相同步，所述同步代碼序列對應(yīng)于所述調(diào)制代碼序列，其中所述代碼相位信令模塊被布置用以提供代表所述同步代碼相對于參考時間而言的偏移時間的代碼相位時間信令，其中所述參考時間與所述直接擴頻信令的所述調(diào)制代碼的特定參考部分的發(fā)射時間相關(guān)聯(lián)，以及其中所述偏移時間與所述直接擴頻序列信令的所述調(diào)制代碼的后續(xù)發(fā)射的偏移部分的發(fā)射時間相關(guān)聯(lián)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多代碼長度代碼相位信令模塊，布置 用以在一個或者多個多代碼長度直接序列擴頻系統(tǒng)中提供代碼相位 信令。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述代碼相位用來與從發(fā) 射器模塊接收的所述代碼序列的過往、現(xiàn)在或者將來接收部分相同 步。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述偏移時間用來與從所 述發(fā)射器模塊接收的所述代碼序列的過往、現(xiàn)在或者將來接收部分 相同步。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述調(diào)制代碼序列具有包 括預(yù)定數(shù)目的碼片的長度，以及其中所述模塊被布置用以通過將從 所述偏移位置到所述參考位置的碼片數(shù)目除以與所述序列長度相對
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述調(diào)制代碼序列具有包 括預(yù)定數(shù)目的以特定發(fā)射速率發(fā)射的碼片的長度，以及其中所述模 塊被布置用以通過將從所述偏移位置到所述參考位置的碼片數(shù)目除 調(diào)制代碼的所述偏移時間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述發(fā)射器模塊與所述接 收器模塊在同一設(shè)備內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述發(fā)射器模塊所述接收器模塊是ME。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述調(diào)制代碼被布置用以 循環(huán)地重復(fù)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述參考時間代表循環(huán) 重復(fù)的調(diào)制代碼的開頭。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述參考部分是所述代 碼的開頭、中間或者末尾。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述同步代碼序列是偽 隨^L代碼序列。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中通過移位寄存器或者存 儲器從所述接收器模塊內(nèi)提供所述同步代碼序列。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述直接序列擴頻是碼 分多址信令。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述模塊包含于蜂窩網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備中。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述模塊包含于包括所 述接收器模塊的接收器中。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述模塊包含于包括所 述接收器模塊的接收器中，以及其中所述接收器是蜂窩電信設(shè)備。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述接收器模塊包含于 全球?qū)Ш叫l(wèi)星接收器中。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述接收器是遠離所述 模塊的接收器。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述發(fā)射器是遠離所述 模塊的發(fā)射器。
21. —種蜂窩網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述模塊被布置用以經(jīng) 由蜂窩空中接口將所述代碼相位信令發(fā)射到包含于蜂窩電信設(shè)備中iA .'厶幼Jit W'、J伏仏命伏《。
23. —種接收器模塊，布置用以從代碼相位信令模塊接收代碼 相位信令輔助以輔助對所述接收器模塊從發(fā)射器模塊接收的直接序 列擴頻信令的信號采集，其中所述代碼相位信令被布置用以由所述接收器模塊用來將從 所述接收器模塊內(nèi)提供的同步代碼的相位與所述接收器模塊接收的 所述直接擴頻序列信令的調(diào)制代碼的相位相同步，所述同步代碼序 列對應(yīng)于所述調(diào)制代碼序列，其中所述接收器模塊被布置用以接收代表所述同步代碼相對于 參考時間而言的偏移時間的代碼相位信令，其中所述參考時間與所 述直接擴頻信令的所述調(diào)制代碼的特定參考部分的發(fā)射時間沖目關(guān) 聯(lián)，以及其中所述偏移時間與所述直接擴頻序列信令的所述調(diào)制代 碼的后續(xù)發(fā)射的偏移部分的發(fā)射時間相關(guān)聯(lián)。
24. —種計算機代碼，布置用以提供由根據(jù)權(quán)利要求1所述的 模塊提供的代碼相位信令輔助。
25. —種計算機代碼，布置用以接收由根據(jù)權(quán)利要求23所述的 模塊接收的代碼相位信令輔助。26. —種系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊和根據(jù)權(quán)利要 求23所述的接收器模塊。25. —種全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求 23所述的模塊。
全文摘要
一種代碼相位信令模塊，布置用以提供代碼相位信令以輔助對接收器模塊從發(fā)射器模塊接收的直接序列擴頻信令的信號采集，其中代碼相位信令被布置用以由接收器模塊用來將從接收器模塊內(nèi)提供的同步代碼的相位與接收器模塊接收的直接擴頻序列信令的調(diào)制代碼的相位相同步，同步代碼序列對應(yīng)于調(diào)制代碼序列，其中代碼相位信令模塊被布置用以提供代表同步代碼相對于參考時間而言的偏移時間的代碼相位時間信令，其中參考時間與直接擴頻信令的調(diào)制代碼的特定參考部分的發(fā)射時間相關(guān)聯(lián)，以及其中偏移時間與直接擴頻序列信令的調(diào)制代碼的后續(xù)發(fā)射的偏移部分的發(fā)射時間相關(guān)聯(lián)。
文檔編號G01S1/00GK101133563SQ200680006848
公開日2008年2月27日 申請日期2006年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月4日
發(fā)明者K·阿拉南 申請人:諾基亞公司