專利名稱：用于移動無線通信設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及通信網(wǎng)絡(luò)與移動無線通信站之間的數(shù)據(jù)傳輸，特別地，本發(fā)明涉及在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中定位移動站。
背景技術(shù)：
美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)最近使得E911成為對例如蜂窩電話、寬帶個人通信服務(wù)(PCS)與特定地理區(qū)域移動無線廣播(SMR)等無線通信服務(wù)的強(qiáng)制性的要求。該統(tǒng)治性的、即將來臨的服務(wù)被稱為無線E911。FCC要求在2001年10月1日之前，無線通信網(wǎng)絡(luò)的公共安全應(yīng)答點(diǎn)(PSAP)服務(wù)員必須能夠知道911呼叫者的電話號碼以便回電話，并且知道該呼叫者的位置，使得該呼叫可被發(fā)送到合適的PSAP與相關(guān)的緊急援助服務(wù)員。
全球定位系統(tǒng)(GPS)包括衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，各衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)行，并發(fā)送可被地面上的GPS接收器檢測到的信號。GPS接收器解碼和處理檢測到的GPS衛(wèi)星信號，以確定精確的用戶位置信息，而無論天氣狀況，GPS接收器可為便攜式，也可安裝于船舶、飛機(jī)、汽車、或移動無線通信站或移動站，例如無線電話、尋呼機(jī)、個人數(shù)字助理(PDA)、雙向無線電裝置、或類似的無線設(shè)備。這樣，GPS提供定位與定時數(shù)據(jù)，其被用于多種應(yīng)用，包括確定移動站的位置，以使網(wǎng)絡(luò)操作員能夠提供增值服務(wù)。
為協(xié)助GPS移動站定位方案，一個或多個連接到蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的地基基準(zhǔn)站或位置服務(wù)器節(jié)點(diǎn)接收GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)以協(xié)助消息的形式通過蜂窩空中接口重發(fā)到各移動站，用于確定位置。
圖1是一個典型的蜂窩通信系統(tǒng)的示意圖。如圖1所示，蜂窩通信系統(tǒng)100包括若干小區(qū)102-114，每個小區(qū)定義一個無線覆蓋區(qū)域，該區(qū)域由位于各小區(qū)內(nèi)的定點(diǎn)基站確立。如圖1所示，小區(qū)102定義一個無線覆蓋區(qū)域，該區(qū)域由基站116確立，該基站連接到位于小區(qū)102內(nèi)的天線118。類似地，其余每個小區(qū)104-114定義一個相聯(lián)系的覆蓋區(qū)域，該區(qū)域由相應(yīng)基站120-130確立，該基站連接到位于各小區(qū)104-114之內(nèi)的相應(yīng)天線132-142。
連接到GPS基準(zhǔn)接收器146的蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)144通過GPS基準(zhǔn)接收器146從GPS衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)148接收數(shù)據(jù)，并且將該數(shù)據(jù)以協(xié)助消息的形式通過接口或固定鏈路150經(jīng)由其它節(jié)點(diǎn)重新發(fā)送到基站116與120-130。該協(xié)助數(shù)據(jù)之后被通過空中(over the air)經(jīng)由天線118與132-142以點(diǎn)到點(diǎn)模式發(fā)送到單個無線移動站，或以點(diǎn)到多點(diǎn)模式或廣播模式沿著蜂窩載波信號152發(fā)送到多個無線移動站。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，圖1顯示單個GPS基準(zhǔn)接收器是為了簡潔，網(wǎng)絡(luò)144通過多個GPS基準(zhǔn)接收器或廣域差動GPS基準(zhǔn)接收器網(wǎng)絡(luò)從GPS衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)148接收數(shù)據(jù)。
當(dāng)無線移動站154隨用戶在蜂窩通信系統(tǒng)100中從位置x運(yùn)動到位置y時，移動站154連續(xù)地監(jiān)控來自小區(qū)102-114的基站116，120-130的信號特征，并且，基于特定的選擇標(biāo)準(zhǔn)，選擇或?qū)⑵湟龑?dǎo)到一個小區(qū)，以從該小區(qū)接收和發(fā)送與網(wǎng)絡(luò)144的信號，包括協(xié)助數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)移動站154位于小區(qū)112內(nèi)時，如果來自小區(qū)112的信號特征使得基于選擇標(biāo)準(zhǔn)，小區(qū)112被選擇為“最好的”覆蓋區(qū)域，則小區(qū)112被認(rèn)為是“服務(wù)小區(qū)”，或移動站154從該小區(qū)發(fā)送和接收信號。移動站154繼續(xù)監(jiān)控來自小區(qū)102-114的信號特征，并且，如圖1所示，當(dāng)移動站154隨后沿著標(biāo)出的路徑從位置x移動到位置y時，移動站154從與小區(qū)112相關(guān)聯(lián)的覆蓋區(qū)域移動到與其它小區(qū)相關(guān)聯(lián)的覆蓋區(qū)域，例如小區(qū)114與106。一旦來自另一個小區(qū)(例如小區(qū)114)的信號特征使得該小區(qū)被認(rèn)為是最好的小區(qū)，移動站154或網(wǎng)絡(luò)144重選或確定該小區(qū)為服務(wù)小區(qū)，直到來自另一個小區(qū)(例如小區(qū)106)的信號特征使得該小區(qū)被認(rèn)為是最好的小區(qū)，移動站154或網(wǎng)絡(luò)144重選或確定該小區(qū)為服務(wù)小區(qū)，依此類推。
對于蜂窩通信系統(tǒng)100內(nèi)的各個基站116，120-130而言，有可能操作于多種不同的模式之一，例如模擬模式、時分多址(TDMA)模式、碼分多址(CDMA)模式、通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)模式、寬帶CDMA(W-CDMA)模式、或通用移動電信服務(wù)(UMTS)模式。也可能每個小區(qū)包含多個基站，或包含協(xié)同定位的基站，其中各基站操作于其自己的模式下。結(jié)果，為操作于各個小區(qū)102-114內(nèi)，移動站154通常為能夠操作于包括CDMA/模擬、TDMA/模擬、GPRS/GSM、UMTS/GSM、W-CDMA/GSM、W-CDMA/GPRS/GSM、與cdma2000/cdmaOne等多種模式下的多模式設(shè)備。
由于小區(qū)102-114操作于多種不同的模式，移動站154也必須在各模式之間切換，如小區(qū)重選擇與“移交”中所要求的那樣。例如，如果小區(qū)112操作于CDMA模式，小區(qū)114操作于模擬模式，且小區(qū)106操作于CDMA模式，移動站154必須在從小區(qū)112重選擇或轉(zhuǎn)換到小區(qū)114時從CDMA模式切換到模擬模式，在從小區(qū)114重選擇或轉(zhuǎn)換到小區(qū)106時從模擬模式切換到CDMA模式，依此類推。
然而，由于數(shù)據(jù)在模擬模式下可被傳輸?shù)乃俾蚀蟠蟮陀跀?shù)據(jù)在例如CDMA模式或TDMA模式下可被傳輸?shù)乃俾剩?dāng)移動站154選擇或轉(zhuǎn)換到以模擬小區(qū)作為服務(wù)小區(qū)時，位置協(xié)助數(shù)據(jù)的傳輸變得問題重重。因此，需要一種方法與設(shè)備以改進(jìn)傳輸，其通過當(dāng)多模式設(shè)備處于低數(shù)據(jù)速率模式(例如模擬模式)時避免傳輸協(xié)助數(shù)據(jù)或任何類型的數(shù)據(jù)而實(shí)現(xiàn)。


本發(fā)明被認(rèn)為新穎的特性在所附權(quán)利要求書中被詳細(xì)闡明。本發(fā)明，以及其中進(jìn)一步的目標(biāo)與優(yōu)勢，可通過參考下面的結(jié)合附圖的描述，得到最好的理解，各圖中相同的參考標(biāo)號標(biāo)識相同的組件，圖中圖1是蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)，其支持衛(wèi)星定位系統(tǒng)使能的移動接收器的協(xié)助式GPS位置。
圖2是數(shù)據(jù)流圖，其根據(jù)本發(fā)明，描繪移動站在進(jìn)入模擬小區(qū)之前從基站請求位置協(xié)助數(shù)據(jù)。
圖3是數(shù)據(jù)流圖，其根據(jù)本發(fā)明，描繪移動站在進(jìn)入模擬模式之前從基站請求位置協(xié)助數(shù)據(jù)的另一種可供選擇的方法。
圖4是數(shù)據(jù)流圖，其根據(jù)本發(fā)明，描繪移動站在進(jìn)入模擬模式之前從基站請求位置協(xié)助數(shù)據(jù)的另一種可供選擇的方法。
圖5是數(shù)據(jù)流圖，其根據(jù)本發(fā)明，描繪基站在發(fā)送模擬移交指示消息前發(fā)送位置協(xié)助數(shù)據(jù)給移動站。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的移動站(例如協(xié)助式GPS使能的移動站)的框圖。
盡管本發(fā)明被描繪于這些圖中，這些繪圖及其后的描述不應(yīng)該被解釋為對本發(fā)明的限制。出于充分理解的目的，它們被用于描述本發(fā)明。在特定情形下，眾所周知的或傳統(tǒng)的細(xì)節(jié)未被包含。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，在移動無線通信站從快數(shù)據(jù)速率模式(例如數(shù)字模式)切換到慢數(shù)據(jù)速率模式(例如模擬模式)前，數(shù)據(jù)被從通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到移動無線通信站。移動無線通信站被監(jiān)控，以確定該移動無線通信站何時會進(jìn)入慢數(shù)據(jù)速率模式。在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，在移動無線通信站進(jìn)入慢數(shù)據(jù)速率模式前，移動無線通信站從通信網(wǎng)絡(luò)請求數(shù)據(jù)。兩個實(shí)施例均消除了在慢數(shù)據(jù)速率模式上發(fā)送數(shù)據(jù)的需要。當(dāng)處于慢數(shù)據(jù)速率模式時，移動無線通信站所接收的數(shù)據(jù)被保存在該移動無線通信站內(nèi)，直到該數(shù)據(jù)被應(yīng)用所請求。
用于協(xié)助式GPS技術(shù)的位置協(xié)助數(shù)據(jù)被從通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到移動站。位置協(xié)助數(shù)據(jù)可包括GPS天文歷與時鐘修正(天文歷)、歷書、電離子延遲組件、通用時間坐標(biāo)(UTC)偏移、DGPS修正、多普勒及其搜索窗、碼相位及其搜索窗、基準(zhǔn)時間、基準(zhǔn)位置、基站歷書、及其它條目。基站之后將位置測量或位置估計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)回到通信網(wǎng)絡(luò)。在協(xié)議中規(guī)定位置協(xié)助、位置測量、及位置估計(jì)數(shù)據(jù)，這些協(xié)議被詳述于多個標(biāo)準(zhǔn)文檔，例如用于CDMA系統(tǒng)的IS-801與IS-817、用于TDMA系統(tǒng)的TIA/EIA-136-C和審議中的IS-869、用于GSM系統(tǒng)的TS03.71與TS04.31與TS04.35、以及用于W-CDMA/UMTS系統(tǒng)的TS25.305與TS25.331。
對于協(xié)助式GPS技術(shù)，存在兩種方法MS協(xié)助的GPS與基于MS的GPS。MS協(xié)助的GPS將傳統(tǒng)GPS接收器的大部分功能移交到網(wǎng)絡(luò)處理器。此方法在基站中要求天線、RF部件、及數(shù)字處理器，以進(jìn)行測量，其通過生成復(fù)制碼并將其與所接收的GPS信號相關(guān)而實(shí)現(xiàn)。通信網(wǎng)絡(luò)向移動站發(fā)送協(xié)助消息，其包括時間、可見衛(wèi)星列表、衛(wèi)星信號多普勒、碼相位及其搜索窗。在MS協(xié)助的GPS中，移動站(例如多模式設(shè)備)向通信網(wǎng)絡(luò)報(bào)告位置測量，通信網(wǎng)絡(luò)計(jì)算該移動站的位置。被發(fā)送的協(xié)助數(shù)據(jù)通常在幾分鐘內(nèi)有效。
基于MS的GPS在移動站中維護(hù)全功能的GPS接收器，其包括計(jì)算衛(wèi)星與移動站位置的手段。單機(jī)GPS接收器可被分類為一種基于MS的GPS類型。此移動站功能增加了移動站的總內(nèi)存(RAM/ROM)需求，以及額外的計(jì)算能力，例如額外的每秒百萬指令數(shù)(MIPS)。在基于MS的GPS中，精確衛(wèi)星軌道組件、或天文歷、以及基準(zhǔn)時間與位置形式的數(shù)據(jù)必須被提供給移動站。移動站(例如多模式設(shè)備)計(jì)算該移動站的位置，并向通信網(wǎng)絡(luò)報(bào)告位置估計(jì)。被發(fā)送給移動站的天文歷數(shù)據(jù)及其它協(xié)助數(shù)據(jù)被移動站用以計(jì)算位置，通常在最多4小時內(nèi)有效。在基于MS的GPS中被發(fā)送給移動站的協(xié)助式數(shù)據(jù)使用比MS協(xié)助的GPS更多的帶寬，在移動站內(nèi)的有效期也更長。在基于MS的GPS中自移動站發(fā)回通信網(wǎng)絡(luò)的報(bào)告使用比MS協(xié)助的GPS更少的帶寬。
MS協(xié)助的與基于MS的GPS解決方案均要求的基本的位置協(xié)助數(shù)據(jù)包括基準(zhǔn)位置、基準(zhǔn)時間、及天文歷與時鐘修正數(shù)據(jù)。在MS協(xié)助的GPS中，比如，天文歷與基準(zhǔn)時間可被用于提供碼相位與搜索窗寬度，又比如，天文歷與基準(zhǔn)位置可被用于提供多普勒信息與搜索窗寬度，以產(chǎn)生偽范圍測量，從而確定移動站的位置。在基于MS的GPS中，天文歷數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)時間和位置在移動站中可直接用于產(chǎn)生該移動站的位置。發(fā)送給移動站的天文歷數(shù)據(jù)在最多4小時內(nèi)有效，且能夠覆蓋一個大的地理區(qū)域。因此，移動站可保存一組當(dāng)前天文歷數(shù)據(jù)，以向移動站提供即時位置服務(wù)。一旦移動站開啟，即可發(fā)送該組當(dāng)前天文歷給移動站。在接收到該組當(dāng)前天文歷數(shù)據(jù)后，基于天文歷壽命限制(age limit)(t-toe)，移動站決定何時請求更新，或者指示通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送所有可見衛(wèi)星的天文歷，其中該移動站對這些衛(wèi)星的天文歷比指定的天文歷壽命限制更老。天文歷壽命限制與衛(wèi)星ID及相應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)行天文歷(IODE)合用，其中t是當(dāng)前時間，而toe是應(yīng)用天文歷的時間。共同地，t和toe確定與一個特定衛(wèi)星相聯(lián)系的天文歷是否應(yīng)被更新，或者與一個正在上升的衛(wèi)星相聯(lián)系的天文歷是否應(yīng)被發(fā)送給移動站。由于在任何特定時刻一個地基GPS接收器可見到最多12顆衛(wèi)星，通信網(wǎng)絡(luò)無需恒定地發(fā)送所有可見衛(wèi)星的天文歷給移動站，從而降低了所用帶寬。
由于一整套天文歷數(shù)據(jù)其消息長度相對較長，如果在慢數(shù)據(jù)速率模式下被發(fā)送，它將嚴(yán)重地影響正常的移動站服務(wù)。例如，在模擬小區(qū)內(nèi)的語音呼叫期間，語音交談必將暫停一段長時間，以使用同樣的信道傳輸用于位置服務(wù)請求的協(xié)助數(shù)據(jù)。本發(fā)明不限于天文歷數(shù)據(jù)或位置協(xié)助數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明也可用于許多其它的數(shù)據(jù)導(dǎo)向的服務(wù)與應(yīng)用中。如果必要，或者服務(wù)質(zhì)量未被危及，短的數(shù)據(jù)消息仍可在被要求時發(fā)送。
移動無線通信站，或移動站，包括多模式設(shè)備，其可操作于多種不同的模式之一，例如模擬模式、時分多址(TDMA)模式、碼分多址(CDMA)模式、通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)模式、寬帶CDMA(W-CDMA)模式、或通用移動電信服務(wù)(UMTS)模式。結(jié)果，移動站(例如多模式設(shè)備)操作于多種模式，包括CDMA/模擬、TDMA/模擬、GPRS/GSM、UMTS/GSM、W-CDMA/GSM、W-CDMA/GPRS/GSM與cdma2000/cdmaOne。每個模式操作于不同的數(shù)據(jù)速率。數(shù)據(jù)速率是數(shù)據(jù)在信道上傳輸?shù)乃俾剩?00bps、9.6kbps、及2Mbps。依照本發(fā)明，恰好在移動站從快數(shù)據(jù)速率模式(例如數(shù)字模式)切換到慢數(shù)據(jù)速率模式(例如模擬模式)之前將移動站請求的數(shù)據(jù)從通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到移動站。在移動站進(jìn)入慢數(shù)據(jù)速率模式(例如模擬模式)之前發(fā)送給移動站的數(shù)據(jù)包括用于任何應(yīng)用和服務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸，例如位置協(xié)助數(shù)據(jù)，以及圖像、視頻、電話會議與多媒體。
盡管本發(fā)明被聯(lián)系CDMA/模擬系統(tǒng)中的位置協(xié)助數(shù)據(jù)進(jìn)行描述，應(yīng)該理解，多種數(shù)據(jù)(例如圖像、視頻、電話會議和多媒體)都可適用。還應(yīng)該理解，多種系統(tǒng)(例如CDMA/模擬、TDMA/模擬、GPRS/GSM、UMTS/GSM、W-CDMA/GSM、W-CDMA/GPRS/GSM與cdma2000/cdmaOne)可適用于本發(fā)明。目前，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定協(xié)助數(shù)據(jù)在被要求時發(fā)送。例如，當(dāng)移動站在數(shù)字模式下時，該移動站通過CDMA模式發(fā)送位置協(xié)助數(shù)據(jù)，當(dāng)移動站在模擬模式下時，通過模擬模式發(fā)送。移動站與通信網(wǎng)絡(luò)提前知道或能夠預(yù)測何時模式可以從CDMA切換到模擬模式。依照本發(fā)明，在移動站進(jìn)入模擬模式之前，移動站可提前請求，或者通信網(wǎng)絡(luò)可提前發(fā)送位置協(xié)助數(shù)據(jù)。
在CDMA系統(tǒng)中，位置協(xié)助數(shù)據(jù)被以如IS-801為數(shù)字模式所定義的和IS-817為模擬模式所定義的消息的形式從通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到移動站。為避免通過慢模式(例如模擬)發(fā)送位置協(xié)助數(shù)據(jù)，位置協(xié)助數(shù)據(jù)可在進(jìn)入模擬模式之前被發(fā)送到移動站。該位置協(xié)助數(shù)據(jù)之后被存儲在電話的內(nèi)存(RAM/ROM)中，并在位置服務(wù)應(yīng)用被請求時被訪問。“基站”或“通信網(wǎng)絡(luò)”指在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)端完成的功能，其通常被分布于基站收發(fā)器(BTS)、與基站控制器(BSC)、移動切換中心(MSC)、移動定位中心(MPC)、連接到基準(zhǔn)GPS接收器的位置確定實(shí)體(PDE)或位置服務(wù)器、與任何為通信網(wǎng)絡(luò)連接所需的互相作用功能模塊(IWF)之間?！靶l(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)”指在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)端完成的功能模塊。
在CDMA(cdmaOne/cdma2000)系統(tǒng)中，系統(tǒng)選擇/重選擇通常發(fā)生在移動站的系統(tǒng)確定子狀態(tài)期間，而空閑傳遞(handoff)通常發(fā)生在空閑狀態(tài)期間，軟與硬傳遞通常發(fā)生在訪問與業(yè)務(wù)信道狀態(tài)期間。相反地，對于GSM、TDMA、UMTS與W-CDMA系統(tǒng)，小區(qū)重選擇通常發(fā)生在移動站的空閑狀態(tài)期間，而移交發(fā)生在連接或?qū)Ｓ脿顟B(tài)。在本發(fā)明中，“小區(qū)重選擇”代表CDMA規(guī)范中使用的空閑傳遞或其它系統(tǒng)規(guī)范中使用的小區(qū)重選擇?！耙平弧贝鞢DMA規(guī)范中使用的傳遞或其它系統(tǒng)規(guī)范中使用的移交。
基于TIA/EIA/IS-95-B標(biāo)準(zhǔn)，在移動站空閑狀態(tài)期間，當(dāng)移動站從一個基站的覆蓋區(qū)域移動到另一個基站的覆蓋區(qū)域時，小區(qū)重選擇或空閑傳遞發(fā)生。如果移動站確定鄰居集或剩余集之一的導(dǎo)頻信道的信號足夠強(qiáng)于活動集的導(dǎo)頻信道，該移動站應(yīng)該執(zhí)行小區(qū)重選擇。在特定系統(tǒng)中，如果將被重選的小區(qū)是模擬小區(qū)，則檢測導(dǎo)頻信標(biāo)。在其它系統(tǒng)中，如果沒有CDMA覆蓋，則沒有小區(qū)被選擇。
圖2是數(shù)據(jù)流圖，其根據(jù)本發(fā)明、描繪移動站在進(jìn)入模擬小區(qū)之前從基站請求位置協(xié)助數(shù)據(jù)。移動站知道何時它將重選一個新的小區(qū)。在小區(qū)重選擇中，根據(jù)圖2，如果移動站將不會立刻進(jìn)入模擬小區(qū)，或不會失去覆蓋204，該移動站保持正常處理202。如果移動站將立刻進(jìn)入模擬小區(qū)，或失去覆蓋204，該移動站可在其進(jìn)入模擬小區(qū)前請求位置協(xié)助數(shù)據(jù)206。一旦位置協(xié)助數(shù)據(jù)被從基站接收，該數(shù)據(jù)被存儲在電話中。之后，移動站進(jìn)入模擬小區(qū)，或失去其覆蓋。位置協(xié)助數(shù)據(jù)可以不被遞送，如在天文歷的情形那樣。移動站可能已經(jīng)具有有效的天文歷，其恰好接收于該移動站被開啟之后，或接收自一個過去的、與基站的數(shù)據(jù)通信會話。如何驗(yàn)證天文歷的新鮮度(freshness)將在下面的圖3中討論。當(dāng)請求位置服務(wù)應(yīng)用時，訪問位置協(xié)助數(shù)據(jù)。
根據(jù)TIA/EIA/IS-95-B標(biāo)準(zhǔn)，移動站使用導(dǎo)頻檢測門限，例如T_ADD、T_DROP、T_COMP與T_TDROP，以及被發(fā)送到該節(jié)點(diǎn)或服務(wù)基站的被測信號強(qiáng)度，以允許系統(tǒng)完成模擬移交決定。
有不同的方法被用于引導(dǎo)移動站執(zhí)行CDMA到模擬的移交導(dǎo)頻信標(biāo)、數(shù)據(jù)庫協(xié)助與移動協(xié)助。結(jié)果，移動站可通過不同的方法于切換到模擬模式之前請求位置協(xié)助數(shù)據(jù)。圖3是數(shù)據(jù)流圖，其根據(jù)本發(fā)明、描繪移動站在進(jìn)入模擬模式之前從基站請求位置協(xié)助數(shù)據(jù)的另一種可供選擇的方法。對于基于導(dǎo)頻信標(biāo)的移交，當(dāng)活動集內(nèi)的導(dǎo)頻的信號強(qiáng)度超過T_DROP時304，移動站保持在正常呼叫處理302。當(dāng)活動集內(nèi)的導(dǎo)頻的信號強(qiáng)度低于T_DROP 304，檢測到CDMA與模擬小區(qū)邊界上的導(dǎo)頻信標(biāo)超過T_ADD 306，且沒有其它導(dǎo)頻信號強(qiáng)度306(比如說)超過T_DROP時，觸發(fā)該移動站從基站請求位置協(xié)助數(shù)據(jù)308。在其轉(zhuǎn)移到模擬小區(qū)或失去CDMA小區(qū)覆蓋之前，移動站從基站請求位置協(xié)助數(shù)據(jù)308。位置協(xié)助數(shù)據(jù)可以不被遞送，如在天文歷的情形那樣。由于天文歷數(shù)據(jù)可包含最多12顆衛(wèi)星，移動站與通信網(wǎng)絡(luò)可使用天文歷壽命限制來決定是否有必要發(fā)送整個天文歷集。盡管存在對數(shù)據(jù)的請求，如果移動站上的天文歷集仍然有效，則無須數(shù)據(jù)傳輸?；谔煳臍v壽命限制，移動站或基站可確定衛(wèi)星ID與相關(guān)聯(lián)的IODE，如果該數(shù)據(jù)在移動站上仍然有效的話，請求或傳輸此數(shù)據(jù)是不必要的。移動站或基站可確定僅天文歷數(shù)據(jù)的部分集合是必要的。如果位置協(xié)助數(shù)據(jù)被從基站發(fā)送到移動站，該數(shù)據(jù)被存儲于電話內(nèi)。之后，移動站進(jìn)入模擬模式。當(dāng)請求位置服務(wù)應(yīng)用時，訪問位置協(xié)助數(shù)據(jù)。
在數(shù)據(jù)庫協(xié)助的移交中，檢測到導(dǎo)頻信標(biāo)超過T_ADD的條件306可被忽略。當(dāng)活動集內(nèi)的導(dǎo)頻信號強(qiáng)度低于T_DROP 304，且沒有其它導(dǎo)頻信號強(qiáng)度306(比如說)超過T_DROP時，則觸發(fā)該移動站從基站請求位置協(xié)助數(shù)據(jù)308。當(dāng)活動集內(nèi)的導(dǎo)頻信號強(qiáng)度高于T_DROP時304，移動站保持在正常呼叫處理302。在其轉(zhuǎn)移到模擬小區(qū)或失去CDMA小區(qū)覆蓋之前，移動站從基站請求位置協(xié)助數(shù)據(jù)308，但位置協(xié)助數(shù)據(jù)可以不被遞送，如在天文歷的情形那樣?；谔煳臍v壽命限制，移動站或基站可確定衛(wèi)星ID與相關(guān)聯(lián)的IODE，如果該數(shù)據(jù)在移動站上仍然有效的話，請求或傳輸該數(shù)據(jù)是不必要的。移動站或基站可確定僅天文歷數(shù)據(jù)的部分集合是必要的。如果位置協(xié)助數(shù)據(jù)被從基站發(fā)送到移動站，該數(shù)據(jù)被存儲于電話內(nèi)。之后，移動站進(jìn)入模擬模式。當(dāng)請求位置服務(wù)應(yīng)用時，訪問位置協(xié)助數(shù)據(jù)。
圖4是數(shù)據(jù)流圖，其根據(jù)本發(fā)明、描繪移動站在進(jìn)入模擬模式之前從基站請求位置協(xié)助數(shù)據(jù)的另一種可供選擇的方法。在移動協(xié)助的移交中，根據(jù)圖4，基站監(jiān)控何時候選頻率搜索響應(yīng)消息(CFSR)將被發(fā)送到服務(wù)基站404。如果候選頻率搜索響應(yīng)消息未被發(fā)送到服務(wù)基站404，移動站保持在正常呼叫處理402。如果候選頻率搜索響應(yīng)消息被發(fā)送到服務(wù)基站404，就再檢查請求的候選頻率搜索響應(yīng)消息內(nèi)的命令碼SEARCH_MODE字段406。如果命令碼SEARCH_MODE字段不等于‘0001’406，則模擬模式不可用，移動站保持在正常呼叫處理402。如果命令碼SEARCH_MODE字段等于‘0001’406，則模擬模式可用；在從數(shù)字模式到模擬模式的移交被啟動之前，觸發(fā)該移動站從基站請求位置協(xié)助數(shù)據(jù)408。作為另一種可供選擇的方案，可稍早一些觸發(fā)該移動站請求位置協(xié)助數(shù)據(jù)408，其緊隨自基站接收到候選頻率搜索響應(yīng)消息之后。移動站從基站請求位置協(xié)助數(shù)據(jù)408，但位置協(xié)助數(shù)據(jù)遞送可以不被發(fā)送，如在天文歷的情形那樣?；谔煳臍v壽命限制，移動站或基站可確定衛(wèi)星ID與相關(guān)聯(lián)的IODE，如果該數(shù)據(jù)在移動站上仍然有效的話，請求或傳輸此數(shù)據(jù)是不必要的。移動站或基站可確定僅天文歷數(shù)據(jù)的部分集合是必要的。如果位置協(xié)助數(shù)據(jù)被從基站發(fā)送到移動站，該數(shù)據(jù)被存儲于電話內(nèi)。之后，移動站進(jìn)入模擬模式。當(dāng)請求位置服務(wù)應(yīng)用時，訪問位置協(xié)助數(shù)據(jù)。
圖5是數(shù)據(jù)流圖，其根據(jù)本發(fā)明、描繪基站發(fā)送位置協(xié)助數(shù)據(jù)給移動站。根據(jù)圖5，基站知道何時模擬傳遞指示消息將被發(fā)送504。例如，在移動協(xié)助的移交情形下，如果候選頻率搜索報(bào)告消息內(nèi)的命令碼SEARCH_MODE字段等于‘0001’，則服務(wù)基站使用該候選頻率搜索報(bào)告消息內(nèi)的模擬頻率強(qiáng)度測量來確定基站是否應(yīng)該進(jìn)行CDMA到模擬的移交。如果模擬傳遞指示消息將不被發(fā)送到移動站504，基站保持在正常呼叫處理502。如果模擬傳遞指示消息將被發(fā)送到移動站504，在模擬傳遞指示消息被發(fā)送之前，基站可發(fā)送或請求位置服務(wù)器發(fā)送位置協(xié)助數(shù)據(jù)給移動站506。位置協(xié)助數(shù)據(jù)被從基站發(fā)送到移動站，并被存儲于電話內(nèi)。之后，移動站進(jìn)入模擬模式。當(dāng)請求位置服務(wù)應(yīng)用時，訪問位置協(xié)助數(shù)據(jù)。
另一種可供選擇的方法是，移動站基于模擬頻率強(qiáng)度測量與CDMA導(dǎo)頻可用性，預(yù)測何時基站將發(fā)送模擬傳遞指示消息504。之后，在預(yù)期的CDMA到模擬的移交執(zhí)行之前，移動站立即從基站請求位置協(xié)助數(shù)據(jù)506。位置協(xié)助數(shù)據(jù)被從基站發(fā)送到移動站，并被存儲于電話內(nèi)。之后，移動站進(jìn)入模擬模式。當(dāng)請求位置服務(wù)應(yīng)用時，訪問位置協(xié)助數(shù)據(jù)。
圖6是結(jié)合進(jìn)本發(fā)明的移動站(例如協(xié)助式GPS使能的移動站)的框圖。根據(jù)圖6，幀生成器模塊601與微處理器603聯(lián)合生成必需的通信協(xié)議，以操作蜂窩系統(tǒng)內(nèi)的移動站。微處理器603使用內(nèi)存604來執(zhí)行生成發(fā)送協(xié)議與處理接收協(xié)議所必需的步驟，內(nèi)存604由RAM605、EEPROM 607、與ROM 609組成，微處理器603與內(nèi)存604優(yōu)選地合并于一個封裝611之內(nèi)。另外，微處理器603為移動站執(zhí)行其它功能，例如寫到顯示器613，從鍵盤615接受信息，通過連接器616接受輸入/輸出信息，控制頻率合成器625，執(zhí)行為放大信號、自麥克風(fēng)接收音頻輸出、向揚(yáng)聲器提供音頻輸入所必需的步驟。遵照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，微處理器603還控制GPS電路650的功能，并計(jì)算移動站的位置。
發(fā)送器623通過天線629使用由頻率合成器625產(chǎn)生的載波頻率發(fā)送。通過移動站的天線629接收的信息進(jìn)入接收器627，其使用來自頻率合成器625的載波頻率解調(diào)符號。可選地，微處理器603可包括數(shù)字信號處理器設(shè)備，用于處理數(shù)字無線波形，例如CDMA或TDMA波形。協(xié)助式GPS接收器通過通信天線629獲取一些或全部必需的協(xié)助消息。
位置協(xié)助數(shù)據(jù)信息由通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)體(例如位置服務(wù)器)提供，并通過唯一的消息協(xié)議(例如，用于數(shù)字模式的IS-801，用于模擬模式的IS-817，或者遵照本發(fā)明，用于數(shù)字模式的IS-801，用于模擬模式的預(yù)發(fā)送的IS-801的一個子集)被發(fā)送到移動站，遞送一些或全部為快速移動站位置確定所必需的數(shù)據(jù)參數(shù)。
被集成于移動站的協(xié)助式GPS接收器或GPS接收器的組件包括GPS天線632，用于接收由GPS衛(wèi)星發(fā)送的信號。GPS接收器650可部分地起位置測量的作用，或者完全地起位置估計(jì)的作用。GPS下變頻器634將GPS中心頻率轉(zhuǎn)換為更低的中頻或零中頻(IF)646。中頻或零中頻被模數(shù)轉(zhuǎn)換器636數(shù)字化，該模數(shù)轉(zhuǎn)換器按照來自時鐘生成器638的命令對中頻或零中頻信號進(jìn)行周期性的采樣。模數(shù)轉(zhuǎn)換器636的輸出被遞送到基帶處理器相關(guān)器640?；鶐幚砥飨嚓P(guān)器640對信號648執(zhí)行數(shù)字信號處理功能，以確定多個同時到達(dá)天線632的GPS衛(wèi)星信號的到達(dá)時間。
可選地，被集成于移動站的協(xié)助式GPS接收器或GPS接收器的組件可包括數(shù)字信號處理器設(shè)備，用于處理數(shù)字無線波形，或共享用于微處理器603的數(shù)字信號處理器。微處理器603監(jiān)控何時移動站將進(jìn)入慢數(shù)據(jù)速率模式，例如模擬模式。一旦微處理器603檢測或預(yù)測到模擬模式的移交或小區(qū)重選擇將要發(fā)生，移動站通過發(fā)送器623請求位置協(xié)助數(shù)據(jù)或其它服務(wù)數(shù)據(jù)。發(fā)送器623通過天線629使用由頻率合成器625產(chǎn)生的載波頻率發(fā)送。在移動站進(jìn)入慢數(shù)據(jù)速率模式之前，位置協(xié)助數(shù)據(jù)或其它服務(wù)數(shù)據(jù)被通過移動站的天線629接收。作為另一種可供選擇的方案，可于快數(shù)據(jù)速率模式期間的任何時候請求或接收數(shù)據(jù)。接收器627使用來自頻率合成器625的載波頻率解調(diào)符號。當(dāng)處于慢數(shù)據(jù)速率模式時，微處理器603的ROM 609或RAM 605在移動站內(nèi)存儲數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)被請求以用于即時服務(wù)。一旦通信網(wǎng)絡(luò)通過請求消息請求應(yīng)用(例如緊急呼叫)，即從ROM 609或RAM 605取回?cái)?shù)據(jù)。之后，取回的數(shù)據(jù)通過微處理器603聯(lián)合部分功能的GPS接收器650或完全功能的GPS接收器650進(jìn)行處理。
圖6的框圖是一種集成通信設(shè)備，其中小區(qū)收發(fā)器芯片組被緊密連接于部分或完全功能的GPS接收器芯片組。遵照本發(fā)明的方法與設(shè)備也可適用于非緊集成(non-tightly-integrated)的便攜式通信設(shè)備，例如單機(jī)GPS接收器，其被構(gòu)造為通信設(shè)備的附件。例如，用于依照圖6的移動站的蜂窩收發(fā)器也可被實(shí)現(xiàn)于個人數(shù)字助理(PDA)、尋呼機(jī)、雙向無線電裝置、手持式個人電腦、膝上型個人電腦、或?qū)Ш皆O(shè)備之內(nèi)。
本發(fā)明使用CDMA到模擬的移交作為例子，說明如何利用快數(shù)據(jù)速率模式，同時避免通過慢數(shù)據(jù)速率模式發(fā)送位置協(xié)助數(shù)據(jù)。除了GPS協(xié)助數(shù)據(jù)，其它位置方法數(shù)據(jù)也可被發(fā)送，例如小區(qū)ID、用于CDMA系統(tǒng)的高級前向鏈路三邊測量術(shù)(AFLT)、用于GSM系統(tǒng)的增強(qiáng)型觀測時間差(E-OTD)與用于UMTS/W-CDMA系統(tǒng)的觀測到達(dá)時間差(OTDOA)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到的，所描述的技術(shù)、類似的解決方案及其擴(kuò)展與變形也可被用于許多其它數(shù)據(jù)導(dǎo)向的服務(wù)與應(yīng)用，例如視頻、多媒體、瀏覽器與電話會議。它們不僅適用于CDMA到模擬的移交與小區(qū)重選擇，還適用于TDMA到模擬的移交與小區(qū)重選擇，以及快數(shù)據(jù)速率到慢數(shù)據(jù)速率的移交與小區(qū)重選擇，例如從分組交換小區(qū)到電路交換小區(qū)(GPRS到GSM)、W-CDMA/UMTS小區(qū)到GSM小區(qū)、以及W-CDMA/UMTS系統(tǒng)或cdma2000/cdmaOne系統(tǒng)內(nèi)的快數(shù)據(jù)速率模式到慢數(shù)據(jù)速率模式。
結(jié)合全球定位衛(wèi)星(GPS)系統(tǒng)對上述發(fā)明進(jìn)行了描述。然而，本發(fā)明適用于其它衛(wèi)星定位系統(tǒng)或全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)，例如俄羅斯的GLONASS與歐洲的伽利略系統(tǒng)。本發(fā)明還適用于其它類型的通信系統(tǒng)，例如，衛(wèi)星通信系統(tǒng)，比如Globalstar、IOC、Iridium、Odyssey與Orbcomm。例如，在移動站從快數(shù)據(jù)速率模式進(jìn)入慢數(shù)據(jù)速率模式之前，移動站可從衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)請求數(shù)據(jù)。類似地，在移動站從快數(shù)據(jù)速率模式進(jìn)入慢數(shù)據(jù)速率模式之前，衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)可向移動站發(fā)送數(shù)據(jù)。此外，也可從因特網(wǎng)請求或發(fā)送數(shù)據(jù)。
盡管本發(fā)明以及其中目前被認(rèn)為最好的模式已被以這樣的方式描述，其確定了其中發(fā)明者的所有權(quán)，并且使得本領(lǐng)域一般技術(shù)人員能夠制造與使用本發(fā)明，但應(yīng)該理解和意識到，在這里公開的示例性實(shí)施例具有許多等價物，并且，在不背離本發(fā)明的范圍與精神的前提下，可另外做出許多種修改與變化，本發(fā)明的范圍和精神是由所附權(quán)利要求而非示例性實(shí)施例限制的。
權(quán)利要求
1.一種用于移動無線通信站內(nèi)的方法，所述移動無線通信站操作于第一數(shù)據(jù)速率模式與第二數(shù)據(jù)速率模式，所述方法包括預(yù)測所述移動無線通信站何時在所述第一數(shù)據(jù)速率模式與所述第二數(shù)據(jù)速率模式之間轉(zhuǎn)換；和在所述第一數(shù)據(jù)速率模式與所述第二數(shù)據(jù)速率模式之間轉(zhuǎn)換之前從網(wǎng)絡(luò)請求數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，在所述移動無線通信站響應(yīng)所述請求而在第一數(shù)據(jù)速率模式與第二數(shù)據(jù)速率模式之間轉(zhuǎn)換之前，從所述網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，所述第一數(shù)據(jù)速率模式為數(shù)字模式，且所述第二數(shù)據(jù)速率模式為模擬模式，從蜂窩式通信網(wǎng)絡(luò)請求所述數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，所述第一數(shù)據(jù)速率模式為數(shù)字模式，且所述第二數(shù)據(jù)速率模式為模擬模式，從衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)請求所述數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，從所述蜂窩式通信網(wǎng)絡(luò)請求全球定位衛(wèi)星系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，從所述蜂窩式通信網(wǎng)絡(luò)請求天文歷數(shù)據(jù)。
7.一種移動無線通信站，其操作于第一數(shù)據(jù)速率模式與第二數(shù)據(jù)速率模式，所述移動無線通信站包括發(fā)送器；處理器，其連接到所述發(fā)送器；所述處理器用于預(yù)測所述移動無線通信站何時在所述第一數(shù)據(jù)速率模式與所述第二數(shù)據(jù)速率模式之間轉(zhuǎn)換；和所述發(fā)送器用于在所述移動無線通信站在所述第一數(shù)據(jù)速率模式與所述第二數(shù)據(jù)速率模式之間轉(zhuǎn)換之前發(fā)送數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求7所述的移動無線通信站，其具有用于在轉(zhuǎn)換前從網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)的裝置。
9.如權(quán)利要求7所述的移動無線通信站，其具有用于在轉(zhuǎn)換前從網(wǎng)絡(luò)存儲數(shù)據(jù)的裝置。
10.如權(quán)利要求7所述的移動無線通信站，其具有用于在所述移動通信站在第一數(shù)據(jù)速率模式與第二數(shù)據(jù)速率模式之間轉(zhuǎn)換之前，從蜂窩式通信網(wǎng)絡(luò)請求數(shù)據(jù)的裝置。
11.如權(quán)利要求7所述的移動無線通信站，其具有用于在所述移動通信站在第一數(shù)據(jù)速率模式與第二數(shù)據(jù)速率模式之間轉(zhuǎn)換之前從衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)請求數(shù)據(jù)的裝置。
12.如權(quán)利要求10所述的移動無線通信站，其具有用于在轉(zhuǎn)換前從所述蜂窩式通信網(wǎng)絡(luò)請求全球定位衛(wèi)星系統(tǒng)數(shù)據(jù)的裝置。
13.如權(quán)利要求12所述的移動無線通信站，其具有用于在轉(zhuǎn)換前從所述蜂窩式通信網(wǎng)絡(luò)請求天文歷數(shù)據(jù)的裝置。
14.如權(quán)利要求10所述的移動無線通信站，其具有用于在轉(zhuǎn)換前從所述蜂窩式通信網(wǎng)絡(luò)接收全球定位衛(wèi)星系統(tǒng)數(shù)據(jù)的裝置。
15.如權(quán)利要求10所述的移動無線通信站，其具有用于在轉(zhuǎn)換前從所述蜂窩式通信網(wǎng)絡(luò)接收天文歷數(shù)據(jù)的裝置。
16.一種用于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的方法，所述網(wǎng)絡(luò)操作于第一數(shù)據(jù)速率模式與第二數(shù)據(jù)速率模式，所述方法包括預(yù)測移動無線通信站何時在所述第一數(shù)據(jù)速率模式與所述第二數(shù)據(jù)速率模式之間轉(zhuǎn)換；和在所述移動無線通信站在第一數(shù)據(jù)速率模式與第二數(shù)據(jù)速率模式之間轉(zhuǎn)換之前從所述網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，所述第一數(shù)據(jù)速率模式為數(shù)字模式，且所述第二數(shù)據(jù)速率模式為模擬模式，在轉(zhuǎn)換前從蜂窩式通信網(wǎng)絡(luò)向所述移動無線通信站發(fā)送數(shù)據(jù)。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，所述第一數(shù)據(jù)速率模式為數(shù)字模式，且所述第二數(shù)據(jù)速率模式為模擬模式，在轉(zhuǎn)換前從衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)向所述移動無線通信站發(fā)送數(shù)據(jù)。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，所述第一數(shù)據(jù)速率模式為數(shù)字模式，且所述第二數(shù)據(jù)速率模式為模擬模式，在轉(zhuǎn)換前向所述移動無線通信站發(fā)送全球定位衛(wèi)星系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，在轉(zhuǎn)換前向所述移動無線通信站發(fā)送天文歷數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種方法與設(shè)備，其在移動站從快數(shù)據(jù)速率模式(例如數(shù)字模式)切換到慢數(shù)據(jù)速率模式(例如模擬模式)之前，在通信網(wǎng)絡(luò)(114)與移動站(154)之間傳輸數(shù)據(jù)。在移動站(154)進(jìn)入慢數(shù)據(jù)速率模式之前，移動站(154)請求數(shù)據(jù)，或者通信網(wǎng)絡(luò)(114)發(fā)送數(shù)據(jù)，從而消除了通過慢數(shù)據(jù)速率模式(例如模擬模式)傳輸數(shù)據(jù)的需要。
文檔編號H04J1/00GK1545774SQ02816395
公開日2004年11月10日 申請日期2002年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月21日
發(fā)明者趙亦林 申請人:摩托羅拉公司