Un procedimiento para calcular la posición de un satélite (104) en un dispositivo (100) de comunicación móvil,

que incluye las etapas de:

recibir (300) datos de Almanaque y un Identificador de Almanaque en dicho dispositivo (100) de comunicación móvil;

almacenar los datos de Almanaque y dicho identificador de Almanaque en una memoria de dicho dispositivo de comunicación móvil;

recibir (318) en el dispositivo de comunicación móvil valores de diferencia para una diferencia entre una ubicación y una corrección del reloj del satélite calculadas en un servidor (106) usando datos de Almanaque y una ubicación y una corrección del reloj del satélite calculadas en el servidor usando datos de Efemérides, en el cual, junto con los valores de diferencia, se recibe un identificador en el dispositivo de comunicación móvil que identifica el Almanaque que fue usado por el servidor en los cálculos de los valores de diferencia;

comparar (320) el identificador de Almanaque almacenado con el identificador recibido con los valores de diferencia y, si hay coincidencia, calcular (324) la ubicación del satélite (104) y calcular la corrección del reloj del satélite usando los datos de Almanaque almacenados; y aplicar los valores de diferencia recibidos a la ubicación del satélite y a la corrección del reloj del satélite, calculadas usando los datos de Almanaque almacenados.

Procedimiento y aparato para la asistencia al GPS en un sistema de comunicación.

Antecedentes de la invención

I. Campo de la invención La presente invención se refiere, en general, a los sistemas de ubicación de posición. Más concretamente, la presente invención se refiere a los sistemas y a los procedimientos para la determinación de la ubicación física de un teléfono móvil dentro de un sistema de comunicación celular.

II. Descripción de la técnica relacionada

Los recientes adelantos en los sistemas satelitales de localización global (GPS) y de comunicaciones móviles terrestres sugieren la conveniencia de integrar la funcionalidad del GPS dentro de un dispositivo de comunicación móvil, como por ejemplo un teléfono móvil, para dar soporte a distintas funciones y características de ubicación de posición. Existe un enlace inalámbrico entre un dispositivo de comunicación móvil situado dentro de un sistema de comunicaciones móviles terrestres y una estación base situada dentro del sistema de comunicaciones. Una estación base es habitualmente un dispositivo de comunicación fijo que recibe comunicaciones inalámbricas desde, y transmite comunicaciones inalámbricas hacia, un dispositivo de comunicación móvil inalámbrico. Así mismo, la estación base se comunica con las redes de comunicación para completar la conexión entre el dispositivo de comunicación móvil y un dispositivo de punto terminal, como por ejemplo otro dispositivo de comunicación móvil, un teléfono convencional, un ordenador o cualquier otro dispositivo de este tipo. Este enlace inalámbrico puede ser utilizado para comunicar información de ubicación de posición entre el dispositivo de comunicación móvil y la estación base, con el fin de mejorar las prestaciones del receptor del GPS dentro del dispositivo de comunicación móvil. En particular, ciertas funciones que deben llevarse a cabo con el fin de localizar la posición de un dispositivo móvil de acuerdo a un sistema GPS pueden ser llevadas a cabo por la estación móvil, en lugar de por el dispositivo de comunicación. Mediante la "descarga" de algunas de las funciones hacia la estación base, puede ser reducida la complejidad del dispositivo de comunicación. Así mismo, dado que la estación base es fija, la ubicación de la estación base puede ser utilizada para asistir en la ubicación de la posición del dispositivo de comunicación.

Muchos servicios, como por ejemplo los Servicios Gradados del CDMA (descritos en el estándar industrial TR45.5.2.3/98.10.xx.xx, Descripción de la Etapa 2 de los Servicios Gradados del CDMA, Versión 1.1 [industr y standard TR45.5.2.3/98.10.xx.xx, CDMA Tiered Services Stage 2 Description, Version 1.1], publicado por la Asociación de la Industria de las Telecomunicaciones / Asociación de la Industria de la Electrónica (TIA / EIA) ) , requieren que un teléfono inalámbrico sea capaz de determinar su ubicación mientras está en estado de reposo. La ubicación tiene entonces que ser mostrada al usuario. En el estado de reposo, el teléfono inalámbrico controla las transmisiones procedentes de una estación base por un canal de control difundido por la estación base. Por ejemplo, en un sistema de CDMA del estándar industrial IS-95 (según lo definido por el estándar industrial IS-95 publicado por las TIA / EIA) , la estación base transmite un canal de radiomensajería. Cada uno de los teléfonos capaces de recibir señales de una estación base concreta controlará la información difundida por el canal de control para determinar si las llamadas entrantes u otros datos están destinados a ese teléfono.

Un receptor del GPS habitualmente mide la distancia hasta al menos cuatro satélites del GPS. Si las ubicaciones de los satélites y las distancias desde el teléfono hasta el satélite son conocidas en el momento de llevarse a cabo la medición, entonces la ubicación del teléfono puede ser calculada. Dado que los satélites del GPS orbitan alrededor de la Tierra, la posición relativa de los satélites del GPS con respecto a la Tierra cambia con el tiempo. La ubicación de un satélite del GPS puede ser determinada mediante una descripción de la órbita del satélite, junto con el momento en el que la posición del satélite ha de calcularse. Las órbitas de los satélites del GPS están habitualmente modeladas como una órbita elíptica modificada con unos términos correctores para tener en cuenta diversas perturbaciones.

En un sistema GPS, la órbita de los satélites puede ser representada utilizando bien un "Almanaque" o bien una "Efemérides". Una Efemérides proporciona datos que representan una representación muy precisa de la órbita del satélite. Un Almanaque proporciona datos que representan un conjunto truncado de precisión reducida de los parámetros proporcionados por la Efemérides. Los datos del Almanaque son mucho menos precisos que los datos detallados de la Efemérides. La precisión del Almanaque es una función de la cantidad de tiempo que ha transcurrido desde la transmisión. La Tabla 1 muestra la relación entre la antigüedad de la información (esto es, la cantidad de tiempo que ha transcurrido desde que la información fue transmitida) y la precisión de la información.

TABLA 1

Así mismo, el Almanaque proporciona unos parámetros truncados de corrección de reloj. La corrección de la hora del Almanaque proporciona la hora dentro de un entorno de 2 μseg alrededor de la hora del GPS. Sin embargo, la ubicación del satélite y la corrección de reloj calculada utilizando los datos del Almanaque no son útiles para calcular la ubicación del teléfono, debido a la escasa precisión, tal y como se muestra en la anterior Tabla 1.

Determinados procedimientos de cálculo de la ubicación de un dispositivo requieren la medición de las distancias a los satélites en el teléfono inalámbrico y, a continuación, la transmisión de estas distancias hasta un servidor conectado con la estación base. La estación base utiliza estas distancias, junto con las ubicaciones de los satélites en el momento en que se llevaron a cabo las mediciones de las distancias, para calcular la ubicación del teléfono. Esta ubicación calculada puede ser mostrada al usuario o enviada a cualquier otra entidad que necesite la ubicación. Este procedimiento es adecuado para un teléfono que tenga un canal de tráfico dedicado. Sin embargo, este procedimiento no es adecuado para teléfonos en estado de reposo, porque el teléfono carece de un canal de tráfico dedicado a través del cual enviar la información hasta la estación base durante el estado de reposo.

En ausencia de un canal de tráfico dedicado a través del cual comunicarse con la estación base, el teléfono puede utilizar un canal de acceso compartido para enviar información a la estación base. Sin embargo, la transmisión de distancias medidas hasta la estación base a través del canal de acceso compartido (el cual habitualmente es utilizado para establecer una llamada a o desde el teléfono) puede tener un impacto considerable sobre la capacidad del canal de acceso compartido y sobre la duración de la batería que alimenta al teléfono. Por tanto, no es práctico transmitir distancias medidas a la estación base. Esto requiere que el teléfono sea capaz de calcular su propia ubicación. Para hacer esto, el teléfono debe conocer las ubicaciones de los satélites del GPS y los errores del reloj de los satélites del GPS (dado que se requiere un reloj preciso de los satélites del GPS para determinar las mediciones de las distancias con precisión) . Esta información debe ser transmitida al teléfono por el canal de control. Sin embargo, incluso la transmisión de esta información hacia el teléfono ocasiona una carga considerable sobre el canal de control.

En condiciones normales, el canal de control tiene que transportar muy grandes cantidades de información. El canal de control tiene una capacidad limitada para transportar mensajes. Por tanto, no es posible llevar información extensa del GPS por el canal de control. Así mismo, la información debe ser transmitida en una forma que posibilite que la información sea utilizada durante un tiempo relativamente largo después de que haya sido recibida.

Estos problemas y deficiencias son identificados y resueltos por la presente invención de la manera descrita a continuación.

Se llama la atención adicional al documento DE 197 31 702 A, el cual describe un sistema de telecomunicación que produce un servicio de... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para calcular la posición de un satélite (104) en un dispositivo (100) de comunicación móvil, que incluye las etapas de:

recibir (300) datos de Almanaque y un Identificador de Almanaque en dicho dispositivo (100) de comunicación móvil;

almacenar los datos de Almanaque y dicho identificador de Almanaque en una memoria de dicho dispositivo de comunicación móvil;

recibir (318) en el dispositivo de comunicación móvil valores de diferencia para una diferencia entre una ubicación y una corrección del reloj del satélite calculadas en un servidor (106) usando datos de Almanaque y una ubicación y una corrección del reloj del satélite calculadas en el servidor usando datos de Efemérides, en el cual, junto con los valores de diferencia, se recibe un identificador en el dispositivo de comunicación móvil que identifica el Almanaque que fue usado por el servidor en los cálculos de los valores de diferencia;

comparar (320) el identificador de Almanaque almacenado con el identificador recibido con los valores de diferencia y, si hay coincidencia, calcular (324) la ubicación del satélite (104) y calcular la corrección del reloj del satélite usando los datos de Almanaque almacenados; y aplicar los valores de diferencia recibidos a la ubicación del satélite y a la corrección del reloj del satélite, calculadas usando los datos de Almanaque almacenados.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente, si no hay ninguna coincidencia entre el identificador de Almanaque y el identificador recibido con los valores de diferencia, establecer un canal de tráfico a una estación base (102) ; y descargar al dispositivo de comunicación móvil datos de Almanaque actualizados y un nuevo identificador de Almanaque.

3. Un dispositivo (100) de comunicación móvil para calcular la posición de un satélite (104) , que comprende:

un receptor (308) de comunicación para recibir (300) datos de Almanaque y un identificador de Almanaque en dicho dispositivo (100) de comunicación móvil;

una memoria para almacenar los datos de Almanaque y dicho identificador de Almanaque de dicho dispositivo de comunicación móvil;

en el cual dicho receptor de comunicación está adicionalmente configurado para recibir (318) en el dispositivo de comunicación móvil valores de diferencia, para una diferencia entre una ubicación y una corrección de reloj de satélite calculadas en un servidor (106) usando datos de Almanaque y una ubicación y una corrección de reloj de satélite calculadas en el servidor usando datos de Efemérides, en el cual, junto con los valores de diferencia, se recibe un identificador en el dispositivo de comunicación móvil que identifica el Almanaque que fue usado por el servidor en los cálculos de los valores de diferencia; y un procesador (304) del GPS configurado para comparar el identificador de Almanaque almacenado con el identificador recibido con los valores de diferencia y, si hay coincidencia, calcular (324) la ubicación del satélite (104) y calcular la corrección del reloj del satélite usando los datos de Almanaque almacenados; y aplicar los valores de diferencia recibidos a la ubicación del satélite y a la corrección del reloj del satélite calculadas usando los datos de Almanaque almacenados.

4. El dispositivo de la reivindicación 3, en el cual dicho dispositivo está configurado, si no hay coincidencia entre el identificador de Almanaque y el identificador recibido con los valores de diferencia, para establecer un canal de tráfico a una estación base (102) ; y descargar al dispositivo de comunicación móvil datos de Almanaque actualizados y un nuevo identificador de Almanaque.