通用定位協議的制作方法
【專利說明】通用定位協議
[0001] 本申請是國際申請日為2009年4月2日、國際申請號為PCT/US2009/039349、中國 申請號為200980108366. 8、發明名稱為"通用定位協議"的專利申請的分案申請。
[0002] 本申請要求皆被轉讓給本申請人且通過援引明確納入于此的2008年4月2日提 交的題為"GenericPositioningProtocolforAnyWirelessAccess(用于任意無線接 入的通用定位協議）"的臨時美國申請S/N. 61/041，871和2008年5月23日提交的題為 "GenericPositioningProtocolforAnyWirelessAccess(用于任意無線接入的通用定 位協議）"的臨時美國申請S/N. 61/055, 830的優先權。
[0003] 背景
[0004] I?領域
[0005] 本公開一般涉及通信，尤其涉及用于支持終端的位置服務（LCS)的技術。
[0006]II?背景
[0007] 常常期望且在有時必須知曉例如蜂窩電話等終端的位置。術語"位置"和"定位" 在本文中是同義的且被可互換地使用。例如，LCS客戶端可能期望知曉終端的位置且可能 與位置中心通信以便請求終端的位置。位置中心和終端隨后可按照需要和可能根據定位協 議交換消息，以獲得終端的定位估計。位置中心隨后可向LCS客戶端返回定位估計。
[0008] 已定義了若干定位協議來支持對終端的定位。這些定位協議包括由名為"第三代 伙伴項目"（3GPP)的組織定義的無線電資源LCS協議（RRLP)和無線電資源控制（RRC)和 由名為"第三代伙伴項目2"(3GPP2)的組織定義的C.S0022(也稱為IS-801)。各種定位協 議皆支持對正以或者特定無線接入類型（例如，GSM或WCDMA)或者相關無線接入類型集合 (例如，CDMA20001XRTT和CDMA2000EV-D0)中的無線接入類型通信的無線終端的定位。對 于各種定位協議，使用該定位協議所支持的程序和定位方法來找到以一些其它無線接入類 型通信的無線終端的位置可能是很難或者是不可能的。可使用多種現有定位協議來支持對 不同無線接入類型的定位。然而，部署這些定位協議要求可能大量的實現和測試。還可能 需要進一步的實現和測試來支持針對新無線接入類型的新定位協議。
[0009] 概要
[0010] 本文描述了用于高效支持針對不同無線接入類型的多種定位方法的技術。在一方 面，可使用通用定位協議（GPP)來為不同無線和/或有線接入類型支持基于衛星的定位方 法和基于陸地的定位方法。GPP可簡化實現并改善互操作性，并且還可提供其它優點。改善 的互操作性可實現使用諸如公共定位協議和公共位置服務器之類的公共手段對更多數目 的終端的定位以及更多數目的無線網絡的支持。
[0011] 在一種設計中，終端可交換關于GPP所支持的第一定位方法和第一接入類型的第 一信息的第一GPP消息。GPP可支持多種定位方法和至少三種接入類型。終端可交換包括 關于第一定位方法和第一接入類型的第二信息的第二GPP消息。例如，終端可從位置中心 接收包括對位置信息的請求的第一GPP消息，并且可向位置中心發送包括所請求位置信息 的第二GPP消息。每個GPP消息可包括至少一個定位元素。每個定位元素是對應于特定定 位方法的并且可攜帶關于定位方法的信息。終端或位置中心可基于第二信息獲得對終端的 定位估計。
[0012] 在另一方面，可基于對不同無線接入類型的蜂窩小區的測量來執行定位。在一種 設計中，終端可獲得第一無線接入類型的至少一個蜂窩小區的至少一個收到傳輸時間的第 一集合。終端還可獲得第二無線接入類型的至少一個蜂窩小區的至少一個收到傳輸時間的 第二集合。終端可獲得至少一個收到傳輸時間的第一集合和第二集合之間的至少一個時間 差。終端可基于至少一個時間差獲得對自身的定位估計。
[0013] 在又一方面，可基于可應用于多種無線接入類型的公共時基將收到傳輸時間變換 成轉換時間。這可允許將不同無線接入類型的收到傳輸時間用于定位。終端可基于公共時 基轉換第一無線接入類型的至少一個蜂窩小區的至少一個收到傳輸時間的第一集合并獲 得至少一個轉換時間的第一集合。終端還可基于公共時基轉換第二無線接入類型的至少一 個蜂窩小區的至少一個收到傳輸時間的第二集合并獲得至少一個轉換時間的第二集合。終 端可使用轉換時間進行定位或可向位置服務器發送轉換時間，該位置服務器隨后可基于轉 換時間推導出對終端的定位估計。
[0014] 在以下進一步詳細描述了本公共的各個方面和特征。
[0015] 附圖簡述
[0016] 圖1示出了示例性網絡部署。
[0017] 圖2示出了GPP消息的示例性結構。
[0018] 圖3、4和5示出了GPP會話的示例性消息流。
[0019] 圖6示出了從收到傳輸時間到轉換時間的轉換。
[0020] 圖7到17示出了GPP協商的示例性消息流。
[0021] 圖18示出了采用GPP執行定位的過程。
[0022] 圖19示出了采用多種無線接入類型的收到傳輸時間執行定位的過程。
[0023] 圖20示出了采用轉換時間執行定位的過程。
[0024]圖21示出了終端、無線電接入網絡（RAN)、和位置服務器的框圖。
[0025] 詳細描述
[0026] 圖1示出了示例性網絡部署100。終端110可與3GPPRAN120或3GPP2RAN122 通信以獲得通信服務。RAN也可被稱為接入網、無線電網絡、無線網絡等。RAN120可以是 全球移動通信（GSM)網絡、寬帶碼分多址（WCDMA)、通用分組無線服務（GPRS)接入網、長期 演進（LTE)網絡等。GSM、WCDMA和GPRS是通用移動電信系統（UMTS)的部分。LTE是3GPP 演進分組系統（EPS)的部分。RAN122可以是CDMAIX網絡、高速分組數據（HRPD)網絡、 超移動寬帶（UMB)網絡等。HRPD也可被稱為演進數據最優化（EV-DO)。CDMAIX和HRPD 是cdma2000的部分。通常，RAN可支持任意無線接入類型，其中GSM、WCDMA、LTE、CDMAIX、 HRTO和UMB是一些示例。某些其他示例包括由IEEE802. 16標準族定義的WiMax和由IEEE 802. 11標準族定義的WiFi。無線接入類型也可被稱為無線電技術、無線電接入技術、空中 鏈路接口等。
[0027] 終端110可以是固定或移動的，且也可被稱為移動站（MS)--在GSM和CDMAIX 中、用戶裝備（UE)--在WCDMA和LTE中、接入終端（AT)--在HRPD中、SUPL啟用終端 (SET)一一在安全用戶層面定位（SUPL)中、訂戶單元、站等。終端110可以是蜂窩電話、個人 數字助理（PDA)、無線設備、無線調制解調器、無線路由器、膝上型計算機、遙測設備、跟蹤設 備等。終端110可與RAN120或122中的一個或多個基站通信。終端110還可接收和測量 來自一個或多個衛星192的信號并獲得這些衛星的偽距測量。終端110還可測量來自RAN 120和/或RAN122中的基站的信號并獲得對應這些基站的時基測量、信號強度測量、和/ 或信號質量測量。偽距測量、時基測量、信號強度測量和/或信號質量可被用來推導出終端 110的定位估計。定位估計也可被稱為位置估計、定位等。
[0028] 衛星192可以是全球導航衛星系統（GNSS)的部分，該全球導航衛星系統可以是 美國全球定位系統（GPS)、歐洲Galileo(伽利略）系統、俄羅斯GLONASS系統、或一些其它 GNSS。GNSS也可被稱為衛星定位系統（SPS)且典型地包括這樣一種發射機系統：其中發 射機被定位成使得諸實體能夠至少部分地基于接收自這些發射機的信號來確定其在陸地 上或上方的位置。如此的發射機通常發射用一組數個碼片的重復偽隨機噪聲（PN)碼作掩 碼操作的信號，并且可位于基于地面的控制站、用戶裝備和/或太空飛行器上。在具體示 例中，此類發射機可位于地球軌道人造衛星（SV)上。例如，諸如GPS、Galile、Glonass或 Compass(指南針）等GNSS的星座中的SV可發射用可與由星座中的其它SV所發射的PN碼 區分開的PN碼（例如，如在GPS中對每個衛星使用不同PN碼或者如在Glonass中在不同頻 率上使相同的碼）作掩碼操作的信號。本文所描述的這些技術可用于全球性系統（例如， GNSS)以及（i)區域性系統，比方諸如日本的準天頂衛星系統（QZSS)、印度的印度區域導航 衛星系統、中國的北斗（Beidou)等，和/或（ii)與一個或多個全球和/或區域性導航衛 星系統相關聯或另外實現與之聯用的各種擴增系統（例如，基于衛星的擴增系統（SBAS))。 作為示例而非限制，SBAS可包括擴增系統，這些擴增系統提供積分信息、差分校正等，比方 諸如廣域擴增系統（WAAS)、歐洲對地導航覆蓋服務（EGN0S)、多功能衛星擴增系統（MSAS)、 GPS輔助Geo(地球同步軌道）擴增導航、或GPS和Geo擴增導航系統（GAGAN)和/或其他。 因此，如本文所使用的，GNSS將被認為還包括一個或多個全球和/或區域性導航衛星系統 和/或擴增系統的任何組合，且GNSS信號可包括GNSS信號、類GNSS信號和/或其他與一 個或多個GNSS相關聯的信號。
[0029] 3GPPRAN120可耦合至可支持對與RAN120通信的終端的定位的服務移動位置 中心（SMLC)/獨立SMLC(SAS)124。SMLC124可支持基于終端、終端輔助、以及基于網絡的 定位方法。定位指的是確定目標終端的地理位置的功能。
[0030] 3GPPRAN120還可與3GPP拜訪公共陸地移動網（V-PLMN) 130通信。V-PLMN130可 包括移動交換中心（MSC) 132、服務GPRS支持節點（SGSN) 134、移動性管理實體（MME) 136、月艮 務網關（S-GW) 138、拜訪網關移動位置中心（V-GMLC) 142、拜訪SUPL位置平臺（V-SLP) 144、 和演進SMLC(E-SMLC) 146。MSC132可對針對其覆蓋區內中的終端的電路交換呼叫執行交 換功能。SGSN134可針對分組交換連接和會話執行交換和路由功能。MME136可執行各種 控制功能，諸如移動性管理、網關選擇、認證、承載管理等。S-GW138可執行與終端的網際協 議（IP)數據傳輸有關的各種功能，諸如數據路由和轉發、移動性錨定等。V-GMLC142可執 行各種功能以支持位置服務、與外部LCS客戶端接口、以及提供諸如訂戶隱私、授權、認證、 計帳等服務。V-SLP144可包括SUPL位置中心（SLC)以及可能的SUPL定位中心（SPChSLC 可執行用于位置服務的各種功能、協調SUPL的操作、以及與SET交互。SPC可支持對SET的 定位和輔助數據到SET的投遞，并且還可負責供定位計算用的消息和程序。E-SMLC146可 支持對接入LTE的終端的位置服務。
[0031] V-PLMN130可與終端110對其具有服務預訂的歸屬PLMN(H-PLMN) 150通信。 H-PLMN150 可包括歸屬GMLC(H-GMLC) 152、歸屬SLP(H-SLP) 154、網關GPRS支持節點 (GGSN)/分組數據網絡網關（PDNGW) 156和交換機158。交換機158可接收來自LCS客戶 端（例如，LCS客戶端190)的請求并可將每個請求路由至或者H-GMLC152或者H-SLP154 以供處理。GGSN/TONGW156可執行各種功能，諸如對終端的數據連通性的維護、IP地址分 配等。
[0032]SMLC/SAS124、MSC132、SGSN134、MME136、S-GW138、V-GMLC142、E-SMLC146、 H-GMLC152 和GGSN/PDNGW156 是由 3GPP定義的網絡實體。V-SLP144 和H-SLP154 是 由開放移動聯盟（0MA)定義的網絡相關實體。GGSN/H)NGW156可如示例性網絡部署100 中所示地位于3GPPH-PLMN150中，或者在替換性網絡部署中可位于3GPPV-PLMN130中。
[0033] 3GPP2RAN122 可與 3GPP2V-PLMN160 通信。V-PLMN160 可包括MSC162、分組數 據服務節點（PDSN)164、定位實體（PDE)170、拜訪移動定位中心（V-MPC)172、和V-SLP174。 PDSN164可對分組交換連接和會話執行交換和路由功能。TOE170可支持對與V-PLMN160 通信的終端的定位。V-MPC172可執行各種功能以支持位置服務、與外部LCS客戶端接口、 以及提供諸如訂戶隱私、授權、認證、計帳等服務。
[0034]V-PLMN160 可與H-PLMN180 通信。H-PLMN180 可包括H-MPC182、H-SLP184 和 交換機186。交換機186可接收來自LCS客戶端（例如，LCS客戶端190)的請求并可將每個 請求路由至或者H-MPC182 或者H-SLP184 以供處理。MSC162、PDSN164、PDE170、V-MPC 172和H-MPC182是由3GPP2定義的網絡實體。V-SLP174和H-SLP184是由0MA定義的 網絡相關實體。
[0035] 圖1示出了可包