CN101317101B

CN101317101B - 辅助位置通信系统

Info

Publication number: CN101317101B
Application number: CN2006800265970A
Authority: CN
Inventors: 莱昂内尔·J·加林; 库尔特·C·施密特; 彭国樑; 张更生; 格雷戈里·B·图雷茨基; 阿舒托什·潘德; 尼古拉斯·P·范塔隆; 坎沃·查达
Original assignee: Sirf Technology Inc
Current assignee: CSR Technology Inc
Priority date: 2005-07-20
Filing date: 2006-06-26
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2026-06-26
Also published as: WO2007018790A1; US7970412B2; CN101317101A; TW200722780A; JP2009501937A; TWI443361B; EP1904868A1; US20060038719A1; KR20080033994A

Abstract

描述了可以包括地理位置服务器和含有GPS部分的无线通信设备的辅助位置通信系统(“ALCS”)，在该GPS部分中，GPS接收器部分能够选择性地在独立模式和确定无线通信设备的地理位置的至少一种其它模式之间切换。还描述了辅助位置通信设备(“ALCD”)。该ALCD包括含有GPS接收器的位置确定部分和通信部分，其中位置确定部分可选择性地在GPS独立模式和确定ALCD的地理位置的至少一种其它模式之间切换。

Description

辅助位置通信系统

交叉参考相关申请

本申请要求2005年7月20日提交的、发明名称为“辅助位置通信系统”的美国非临时专利申请第11/185,533号的优先权，该申请是2004年7月3日提交的、发明名称为“辅助位置通信系统”的美国专利申请第10/885,507号的部分继续，该申请是2003年5月22日提交的、发明名称为“与无线网络一起使用的多模式全球定位系统中的搜索域降频转移”的PCT申请第PCT/US03/16308号的部分继续，该申请是2002年5月22日提交的、发明名称为“与无线网络一起使用的多模式全球定位系统中的搜索域降频转移”、现在美国专利第6,684,158号的美国专利申请第10/155,614号的部分继续，该申请是2001年2月28日提交的、发明名称为“与无线网络一起使用的多模式全球定位系统中的信息转移”、现在美国专利第6,427,120号的美国专利申请第09/795,871号的部分继续，该申请要求2000年8月14日提出的美国临时申请第60/225,076号在第119(e)节下的优先权，本申请全文引用所有这些申请，以供参考。

另外，美国专利申请第10/885,507号是2003年3月10日提交的、发明名称为“与无线网络一起使用的多模式GPS中的信息转移”的美国专利申请第10,385,198号的部分继续，该申请是2002年4月19日提交的、发明名称为“与无线网络一起使用的多模式GPS中的信息转移”、现在美国专利第6,542,823号的美国专利申请第10/127,229号的继续，该申请是2001年2月28日提交的、发明名称为“与无线网络一起使用的多模式全球定位系统中的信息转移”、现在美国专利第6,427,120号的美国专利申请第09/795,871号的继续，该申请要求2000年8月14日提出的美国临时申请第60/225,076号在第119(e)节下的优先权，本申请全文引用所有这些申请，以供参考。

美国专利申请第10/885,507号也是2002年7月12日提交的、发明名称为“用在无线网络中的多模式GPS”的美国专利申请第10/194,627号的部分继续，该申请是2002年7月12日提交的、发明名称为“用在无线网络中的多模式全球定位系统”、现在美国专利第6,519,466号的美国专利申请第10/068,751号的继续，该申请是2001年2月8日提交的、发明名称为“用在无线网络中的多模式全球定位系统”、现在美国专利第6,389,291号的美国专利申请第09/781,068号的继续，该申请要求2000年8月14日提出的美国临时申请第60/225,076号在第119(e)节下的优先权，本申请全文引用所有这些申请，以供参考。

美国专利申请第10/885,507号也是2003年11月11日提交的、发明名称为“用于粗略地点定位的基于卫星定位方法和系统”的美国专利申请第10/700,821号的部分继续，该申请是2000年5月18日提交的、发明名称为“利用年历信息确定全球位置的方法和装置”、现在美国第6,671,620号的美国专利申请第09/575,492号的部分继续，本申请全文引用这两个申请，以供参考。

本申请也是2004年11月24日提交的、发明名称为“频率相位校正系统”的美国专利申请第10/997,797号的部分继续，该申请是2004年1月19日提交的、发明名称为“GPS信号的快速获取”的美国专利申请第10/759,677号的部分继续，该申请是2001年12月13日提交的、发明名称为“GPS信号的快速获取”、现在美国专利第6,778,136号的美国专利申请第10/017,115号的继续，本申请全文引用这三个申请，以供参考。

本申请也是2005年3月24日提交的、发明名称为“在网络上提供基于地点服务的系统”的美国专利申请第11/089,455号的部分继续，该申请是美国专利申请第10/885,507号的部分继续，本申请全文引用这两个申请，以供参考。

本申请也是2004年12月22日提交的、发明名称为“卫星定位辅助通信系统选择”的美国专利申请第11/022,294号的部分继续，该申请是美国专利申请第10/885,507号的部分继续，本申请全文引用这两个申请，以供参考。

本申请也是2002年8月7日提交的、发明名称为“用于移动GPS终端的基于GPS定位系统”的美国专利申请第10/213,767号的部分继续，该申请是2001年4月5日提交的、发明名称为“用于移动GPS终端的基于GPS定位系统”、现在美国专利第6,462,708号的美国专利申请第09/828,066号的继续，本申请全文引用这两个申请，以供参考。

本申请也是2002年7月18日提交的、发明名称为“GPS系统的跟踪器结构”的美国专利申请第10/199,253号的部分继续，该申请要求2001年7月18日提交的、发明名称为“GPS系统的跟踪器结构”的美国临时专利申请第60/306,620号在第119(e)节下的优先权，本申请全文引用所有这些申请，以供参考。

本申请也是2005年6月6日提交的、发明名称为“基于主机卫星定位系统”的美国专利申请第11/149,438号的部分继续，该申请是2002年10月10日提交的、发明名称为“基于主机卫星定位系统”的美国专利申请第10/269,914号的继续，本申请全文引用这两个申请，以供参考。

本申请也是2002年10月10日提交的、发明名称为“分层基于主机卫星定位解决方案”的美国专利申请第10/269,105号的部分继续，本申请全文引用这个申请，以供参考。

本申请也是2002年10月10日提交的、发明名称为“基于主机卫星定位解决方案中的导航处理”的美国专利申请第10/269,104号的部分继续，本申请全文引用这个申请，以供参考。

技术领域

本发明涉及全球定位(“GPS”)接收器，尤其涉及与无线网络一起使用的多模式GPS接收器。

背景技术

像双向无线电设备、便携式电视、个人数字助理(“PDA”)、蜂窝式电话(也称为“移动电话”和/或“小区电话”)、卫星无线电接收器和全球定位系统(“GPS”)那样的无线设备在全世界的使用正以迅速的速度增长。包括个人通信系统(“PCS”)设备的蜂窝式电话已经变得十分平常。利用这些无线设备提供语音、数据和像因特网访问那样的其它服务为蜂窝式系统用户提供了许多便利。另外，许多无线服务提供商提供的许多特殊功能越来越与传统陆线电话服务提供商提供的特殊功能匹配。诸如呼叫等待、呼叫转发、呼叫者标识(“呼叫者I.D.”)、三向呼叫、数据传输等的特殊功能由陆线和无线服务提供商两者共同提供。这些特殊功能在无线设备和陆线电话上一般以相同方式操作。

而且，诸如双向寻呼、中继无线电设备和警务、消防和医务部门使用的专用移动无线电设备(“SMR”)的其它无线通信系统也已经变成普通移动通信。

GPS系统(也称为卫星定位系统“SPS”或导航卫星系统)也已经变得十分平常。一般说来，GPS系统通常是基于卫星(也称为“航天器”或“SV”)的导航系统。GPS系统的例子包括，但不局限于，美国海军导航卫星系统(“NNSS”)(也称为TRANSIT)、LORAN(远距离无线电导航系统)、Shoran(近程无线电导航系统)、Decca(台卡导航系统)、TACAN(空中战术导航系统)、NAVSTAR(星座型卫星导航系统)、称为全球导航卫星系统(“GLOANASS”)的NAVSTAR的俄罗斯对应物和像提出的“Galileo(伽利略)”计划那样的其它未来西欧GPS。举例来说，在此全文引用以供参考、Springer-Verlag Wien公司再版的《GPS理论和实践》(GPS Theory and Practice，Fifth ed.，revised editon by Hofmann-Wellenhof，Lichtenegger and Collins，Springer-Verlag Wien，NewYork，2001)中描述了US NAVSTAR GPS系统。

通常，GPS接收器接收来自基于卫星无线电导航系统的无线电传输信号，并且利用那些接收到的传输信号确定GPS接收器的地理位置。本领域的普通技术人员应该懂得，GPS接收器的地理位置可以应用利用GPS接收器到GPS卫星位置已知的三个GPS卫星的确定距离的众所周知相交概念来确定。

一般说来，基于GPS卫星无线电导航系统中的每个GPS卫星广播包含它的位置信息和轨道信息的无线电传输信号。更具体地说，例如，美国GPS系统中的每个绕轨道运行GPS卫星包含四个高精度原子钟：两个铯原子钟和两个铷原子钟。这些时钟提供用在生成从GPS卫星传输到地球的两种独特二进制码(也称为伪随机噪声“PRN”，或伪噪声“PN”码)中的准确定时脉冲。这些PN码标识GPS星座中的特定GPS卫星。

每个GPS卫星还发送完全限定GPS卫星的准确轨道的一组数字编码星历数据。星历数据指示任何给定时刻GPS卫星所在的地方，在准确纬度和经度测量中可以用GPS卫星地面轨迹指定它的位置。星历数据中的信息被编码和从GPS卫星发送，提供任何给定时刻在地球上空的GPS卫星的确切位置的精确指示。

一般说来，在GPS系统中，存在四个变量，即，通过x、y和z坐标确定的位置和时间(x、y、z和t)。这些变量利用三角测量技术和精确系统时钟确定，以便通过由GPS接收器或在GPS接收器上所作的范围、范围-速率和伪范围测量确定GPS接收器的位置。为了精确确定x、y、z和t变量，通常需要四个GPS卫星信号来提供求解四个变量的四个联立方程。

这些GPS卫星基本上被配置成使GPS接收器具有确定其通过，例如，纬度、经度和高度表示的位置的能力。这通常通过利用从GPS接收器到GPS卫星测量的距离的后方交会过程来完成。

举例来说，如果GPS接收器利用准确设置成GPS系统时间的时钟，通过记录编码GPS卫星信号到达GPS接收器所需的时间可以精确测量从GPS接收器到每个GPS卫星的真距离或范围。每个范围将限定其中心在给定GPS卫星上的球体的表面，而至少三个GPS卫星的这种球体的交点将得出像纬度、经度和高度那样的三个未知数。

不幸的是，GPS接收器通常利用近似设置成GPS系统时间的廉价晶体振荡器时钟。因此，这些时钟偏离真GPS系统时间，并且由于这种偏离，对GPS卫星测量的距离不同于“真”范围。本领域的普通技术人员应该懂得，这些距离被称为“伪距离”，因为它们通常等于“真”范围加上来源于GPS接收器时钟误差或偏移的范围修正。一般说来，需要四个同时测量的伪范围来求解四个未知数，因为这些未知数包括纬度、经度和高度三个未知数加上GPS接收器时钟偏移(也称为“时间不确定量”)。应该懂得，像在此全文引用以供参考的、2003年9月9日颁发的、发明名称为“利用超定导航解决方案求解GPS中的时间不确定量”的美国专利第6,618,670号中描述的解决方案那样，许多众所周知的技术可以用于降低时间不确定量的影响。

随着这些技术得到越来越广泛应用，当前的趋势是要求将GPS服务合并到包括PDA、蜂窝式电话、便携式计算机、无线电设备、卫星无线电设备、中继无线电设备、SMR、汽车、双向寻呼机等的形形色色电子设备中。同时，电子设备制造商不断地努力降低成本和生产出对于消费者来说可能最具价格吸引力的产品。

在蜂窝式电话中，将GPS接收器与蜂窝式电话整合在一起的兴趣源自新联邦通信委员会(“FCC”)要求：一旦给定蜂窝式电话发出像“911”呼叫(也称为“增强911”或“E911”)那样的紧急呼叫，蜂窝式电话可定位于50英尺之内。当发生紧急情况时，人们习惯于在陆基(也称为“陆线”)电话上拨打911(通常称为“911”呼叫)和与能够自动识别发出呼叫的陆基电话的位置的紧急中心取得联系。

不幸的是，如果人们不主动输入或描述他们的位置，像蜂窝式电话那样的无线设备无法传达它们的位置。据此，美国国会通过FCC制定了要求：一旦给定蜂窝式电话发出像E911那样的紧急呼叫，蜂窝式电话可定位于50英尺之内。这种类型的位置数据可以协助警察、护理人员和其它执法和公务人员，以及可能需要拥有合法权利确定特定蜂窝式电话的位置的其它代理人。但是，E911服务在无线设备上运行不同于911呼叫在陆线电话上运行。

当从陆线电话发出911呼叫时，911接收中心接收到呼叫，并且确定呼叫的来源。在呼叫者未能或忘记说明他或她的位置的情况下，911接收中心能够从公共电话交换网(PTSN)中获取作出呼叫的位置，并且将紧急人员派遣到呼叫位置。

取而代之，如果从像蜂窝式电话那样的无线设备发出E911，E911接收中心接收到呼叫，但不能确定呼叫的来源。如果呼叫者未能或忘记说明他或她的位置，E911接收中心就不能获得呼叫的位置，因为无线网络不同于PTSN。当前，E911接收中心最多只能做到确定发出呼叫的小区站点的位置。不幸的是，无线网络系统中的典型小区站点可能覆盖直径大约30公里的区域。位置的进一步精确化在数字网络中也许可通过无线呼叫设备的功率设置来确定。但是，这仍然导致覆盖数公里的区域。

这个问题的建议性解决方案包括将GPS接收器与蜂窝式电话整合在一起。这个建议性解决方案的附加好处是整合GPS接收器产生的任何GPS数据可以被蜂窝式电话用户用于方向确定、蜂窝式电话用户正试图查明的其它位置或其它蜂窝式电话的纬度和经度位置(位置或位置)的确定、蜂窝式电话用户相对于其它地标的位置的确定、蜂窝式电话用户通过因特网地图或其它GPS映射技术的方向确定等。这样的数据可以用于非E911呼叫，并且对于蜂窝式和PCS客户也是非常有用的。

作为当前将GPS接收器与蜂窝式电话整合在一起的推动力的一个例子，特此引用以供参考的、颁发给Krasner的美国专利第5,874,914号描述了基站(也称为基站和/或移动电话交换局“MTSO”)利用蜂窝式数据链路和不接收或利用GPS卫星星历信息地计算到观察GPS卫星的伪范围，将包括多普勒(Doppler)信息的GPS卫星信息发送到远程单元(譬如，蜂窝式电话)的方法。

但是，Krasner的手段受可以与GPS专用数据供应库连接的数据链路的数量限制。系统硬件需要升级成管理将GPS信息递送到请求GPS数据的每个蜂窝式或PCS用户的附加要求。这些附加要求被分层成在要求的顶端处理由无线系统管理和递送的常规语音和数据业务。

涉及GPS系统和无线网络之间的协助的另一个专利是也特此引用以供参考、颁发给Schuchman的美国专利第5,365,450号。在Schuchman的参考文献中，通过蜂窝式电话系统的星历辅助是GPS接收器获取和跟踪GPS卫星所需的。但是，蜂窝式和其它无线网络未必总是具有向移动GPS接收器提供星历辅助的能力。

因此，在技术上需要以有效方式将GPS数据递送到包括蜂窝式和PCS客户的无线通信系统。还需要带GPS蜂窝式和PCS电话。此外，还需要可以接收GPS卫星数据供蜂窝式/PCS客户(即，用户)使用的带GPS蜂窝式和PCS电话。另外，还需要对于包括E911在内的许多应用，无需地理上接近的基站就能够利用GPS信息和/或将GPS信息供应给蜂窝式电话用户的大型蜂窝式系统。

发明内容

本发明描述了可以包括地理位置服务器和无线通信设备的辅助位置通信系统(“ALCS”)。地理位置服务器能够从至少一个全球定位系统(“GPS”)卫星接收至少一个信号，并且无线通信设备可以包括GPS接收器部分。GPS接收器部分能够选择性地在独立模式和确定无线通信设备的地理位置的至少一种其它模式之间切换。至少一种其它模式可以包括自主模式、网络辅助模式、反向辅助模式、扩充自主模式和网络中心模式。无线通信设备能够选择性地将无线通信设备的确定的地理位置发送到地理位置服务器。

本发明还描述了辅助位置通信设备(“ALCD”)。ALCD包括含有GPS接收器的位置确定部分和与位置确定部分进行信号通信的通信部分。位置确定部分能够接收位置相关信号和从接收到的位置相关信号中确定ALCD的地理位置，并且位置确定部分可选择性地在GPS独立模式和确定ALCD的地理位置的至少一种其它模式之间切换，至少一种其它模式包括GPS自主模式、GPS网络辅助模式、GPS网络中心模式、反向辅助模式、基于网络和扩充自主模式。该通信能够从外部位置辅助源接收位置辅助信息，其中位置辅助源位于ALCD的外部。

一旦研究了附图和详细描述，本发明的其它系统、方法、特征和优点对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。我们的意思是，所有这样的附加系统、方法、特征和优点都包括在本描述内，在本发明的范围之内，并且通过所附权利要求书保护。

附图说明

通过参考附图可以更好地理解本发明。附图中的部件未必按比例画出，而是着重于例示本发明的原理。在附图中，相同的标号自始至终表示相应的部分。

图1例示了利用GPS接收器位于其中的辅助位置通信设备(“ALCD”)的辅助位置通信系统(“ALCS”)的实现例子。

图2是如图1所示的ALCD的实现例子的方框图。

图3例示了如图1所示的ALCS的结构的实现例子。

图4例示了如图1所示的ALCS的结构的另一个实现例子。

图5例示了如图1所示的ALCS的结构的另一个实现例子。

图6例示了蜂窝式通信系统的例子中位于小区内的基站。

图7例示了利用两个示范性基站上和两个小区内的定向天线和利用三个频率的蜂窝式通信系统的实现例子。

图8例示了将7个信道指定给许多小区的典型N7频率再利用规划的例子。

图9例示了利用反向辅助模式的图1的ALCS的实现例子。

图10例示了利用反向辅助模式以便通过SDM提高小区内的频率容量的图1的ALCS的实现例子。

图11例示了利用反向辅助模式以便通过SDM提高小区内的频率容量的ALCS 1100的另一个实现例子。

图12例示了利用反向辅助模式移动到移动辅助的ALCS 1200的实现例子。

图13示出了建筑物内的房间中图1的ALCD的实现例子。

图14示出了位于含有许多建筑物的四个城市块的交点的图1的ALCD的实现例子。

图15例示了与图1的ALCS结合在一起使用的时间转移结构的实现例子。

图16例示了与图1的ALCS结合在一起使用的频率转移结构的实现例子。

图17例示了与图1的ALCS结合在一起使用的频率转移结构的实现例子的方框图。

图18是例示图1的ALCS执行的过程的例子的流程图。

图19例示了利用GPS引擎的图1的ALCD的实现例子的方框图。

具体实施方式

在优选实施例的如下描述中，将参照形成本发明的一部分和通过例示示出可以使本发明得以实施的特定实施例的附图。应该明白，在不偏离本发明范围的情况下，可以使用其它实施例和对结构加以改变。

综述

本领域的普通技术人员应该懂得，GPS系统包括卫星定位系统“SPS”和/或导航卫星系统。一般说来，GPS系统通常是基于卫星(也称为“航天器”或“SV”)的导航系统。GPS系统的例子包括，但不局限于，美国(“U.S.”)海军导航卫星系统(“NNSS”)(也称为TRANSIT)、LORAN、Shoran、Decca、TACAN、NAVSTAR、称为全球导航卫星系统(“GLOANASS”)的NAVSTAR的俄罗斯对应物和像提出的“Galileo”计划那样的其它未来西欧GPS。举例来说，在此全文引用以供参考、Springer-Verlag Wien公司再版的《GPS理论和实践》(GPS Theory and Practice，Fifth ed.，revised editon by Hofmann-Wellenhof，Lichtenegger and Collins，Springer-Verlag Wien，NewYork，2001)中描述了US NAVSTAR GPS系统。

当将GPS系统部件与无线通信系统(可以包括蜂窝式、寻呼、双向寻呼、个人数字助理(“PDA”)、蓝牙、Wi-Fi和PCS系统)整合在一起时，GPS系统应该具有在典型无线通信系统用户可能遇到的条件下获取和跟踪GPS卫星的能力。这些条件的一些可以包括室内使用、天空视野受到限制的稠密城区中(譬如，摩天大楼挡住了卫星视野的市区中)的使用。尽管这些条件对于基于陆地无线通信系统来说通常是可管理的，但它们对于GPS系统来说是困难的环境。例如，在GPS接收器从GPS卫星获取信号、跟踪卫星并在需要时不将任何外部信息递送到GPS系统地进行导航的传统“GPS独立”模式中，典型GPS接收器存在首次固定时间(“TTFF(Time-To-First-Fix)”)长的问题，并且限制了在室内或有限天空视野条件下获取GPS卫星信号的能力。即使利用一些附加信息，由于必须从通常需要强GPS信号来可靠获取星历数据的GPS系统本身获取星历数据，所以TTFF时间也可能超过30秒。这些条件通常影响位置可用性的可靠性，以及像蜂窝式电话那样的无线通信设备内的功耗。

为了克服这些问题，本发明描述了视各种因素而定允许多种模式操作的辅助位置通信设备(“ALCD”)。ALCD可以是蜂窝式电话、寻呼设备、双向寻呼机、PDA、启用蓝牙设备、Wi-Fi启用设备、膝上型计算机、台式计算机、非移动设备和/或PCS系统。ALCD也可以是像蜂窝式电话、寻呼设备、双向寻呼机、PDA、启用蓝牙的设备、Wi-Fi启用设备、膝上型计算机、台式计算机、非移动设备和/或PCS系统那样的设备中的半导体集成电路(即，芯片或芯片组)。

ALCD可以以GPS独立模式、GPS自主模式、GPS网络辅助模式、GPS网络中心模式、反向辅助模式、基于网络和扩充辅助模式操作。这多种操作模式使ALCD可以在各种环境下操作和从或向外部网络或外部辅助设备接收和/或发送“辅助”信息。

ALCD包括含有GPS接收器的位置确定部分和/或通信部分，举例来说，当位置确定部分中的GPS接收器正在接收强信号，并且含有最新星历或年历数据时，或当不需要确切位置时，可以在“GPS独立”模式下使用ALCD。在GPS独立模式下，位置确定部分不接收任何辅助，因此，与任何可用外部网络或外部辅助设备无关地操作。在GPS独立模式下，位置确定部分中的GPS接收器获取GPS卫星信号，并且利用那些信号确定ALCD的地理位置。在ALCD中GPS接收器也可以将GPS卫星信号用于跟踪功能，并且如果需要，用于导航功能。确定的ALCD的位置可以在ALCD内部地用于位置确定部分的内部或位置确定部分的外部以及内部地用于通信部分的内部。

在另一个例子中，在ALCD内的GPS接收器再次从GPS卫星接收到强信号，并且含有最新星历或年历数据的情况下，或当不需要确切位置时，也可以在“GPS自主”模式下使用ALCD。与GPS独立模式类似，在GPS自主模式下，ALCD中的位置确定部分不接收任何辅助，因此，与任何可用外部网络或外部辅助设备无关地操作。在GPS自主模式下，GPS接收器获取GPS卫星信号，并且利用那些信号确定ALCD的地理位置。GPS接收器也可以将GPS卫星信号用于跟踪功能，并且如果需要，用于导航功能。但是，取代只将确定位置用在ALCD内部，在自主模式下，ALCD还将ALCD的确定位置发送到包括地理位置服务器或其它类似设备的外部网络。

类似地，在又一个例子中，在GPS接收器再次接收到强信号，并且含有最新星历或年历数据的情况下，或当不需要确切位置时，也可以在“反向辅助”模式下使用ALCD。与GPS自主模式和GPS独立模式类似，在反向辅助模式下，ALCD中的位置确定部分不接收任何辅助，因此，与任何可用外部网络或外部辅助设备无关地操作。在反向辅助模式下，GPS接收器获取GPS卫星信号，并且利用那些信号确定ALCD的地理位置。位置确定部分中的GPS接收器也可以将GPS卫星信号用于跟踪功能，并且如果需要，用于导航功能。但是，取代将确定位置用在ALCD内部，在反向辅助模式下，ALCD将GPS接收器上的各种类型测量信息发送到外部网络。

在又一个例子中，如果ALCD中的GPS接收器未接收到足够强GPS信号，譬如，当ALCD用在室内时，ALCD可以在“GPS网络辅助”模式下操作，在像无线通信系统那样的外部网络可以帮助(即，“辅助”)位置确定部分利用GPS接收器接收到的GPS信号以及外部网络或外部辅助设备供应的附加信息获取、跟踪和/或导航的情况下，位置确定部分可以切换到不同操作模式。附加信息可以包括年历或附属年历信息、粗略位置信息、多普勒数据、观察卫星位置、时间和频率辅助信息、接收无线电信号强度、或辅助GPS接收器获取GPS接收器需要获取、导航、或跟踪的信息的其它辅助信息。GPS网络辅助模式的手段不同于“GPS网络中心”模式(在其它已知文献中也称为“基于GPS移动”模式或“网络协助”模式)的手段，因为在GPS网络辅助模式的手段中，ALCD中的GPS接收器能够最终自行获得定位ALCD所需的位置和跟踪信息。

另外，在另一个实施例中，在ALCD用在更加恶劣信号接收环境下和ALCD中的GPS接收器不能接收任何GPS信号的状况下，ALCD可以在“基于网络”模式下操作。这样，ALCD中的位置确定部分可以完全依赖于外部网络获取任何定位信息。通常，基于网络模式不使用GPS或其它GPS卫星信息地计算位置。ALCD的位置从诸如蜂窝式发送塔、到达时差(“TDOA”)技术、非蜂窝式无线网络等的网络资源中导出。

另外，在另一个实施例中，在ALCD中的GPS接收器在性能方面受到约束或在网络上计算ALCD的地理位置的状况下，ALCD可以在GPS网络中心模式下操作。这样，ALCD在位置确定部分中接收信号，并且将位置相关数据发送到网络用于最终位置计算。这种模式也称为“移动协助”模式。

类似地，在再一个实施例中，在ALCD用在恶劣信号接收环境下和不能接收任何GPS信号的状况下，ALCD可以在“扩充自主”模式下操作。在扩充自主模式下，ALCD可以利用各种类型的外部位置辅助资源/设备或外部网络获取可以完全与任何GPS信息无关的位置信息。在扩充自主模式下，ALCD不使用GPS或其它GPS卫星信息地计算它的位置。ALCD的位置从诸如计算机网络、通信网络、无线网络或可以发送位置信息的外部设备之类的网络资源中导出。

ALCD可以根据几个变量，以及用户选择的爱好或要求在这些操作模式之间切换，并且可以通过本地或远程控制，或通过给予ALCD的自动或手工命令切换。

GPS结构

图1是利用含有通信部分(未示出)和位于ALCD 102的位置确定部分(未示出)中的GPS接收器(未示出)的ALCD 102的辅助位置通信系统(“ALCS”)的实现例子。如图1所示，在操作期间，ALCD 102通过基站106和无线传输路径108与无线网络104进行信号通信，并且通过信号通信路径112、114、116和118与GPS卫星星座110的至少一个GPS卫星进行信号通信。本领域的普通技术人员应该懂得，虽然只示出四个GPS卫星120、122、124和126，但GPS卫星120、122、124和126可以是GPS星座110当中ALCD 102看得见的任意个GPS卫星。

ALCD 102可以包括位置确定部分(未示出)中的GPS接收器(未示出)和通信部分(未示出)中也称为“呼叫处理”部分的无线处理部分(未示出)。ALCD 102内的GPS接收器可以通过信号通信路径112、114、116和118从GPS卫星星座110接收GPS信号，并且ALCD 102的通信部分可以通过信号通信路径108和基站106从无线网络104接收无线通信信号。在一些实现中，ALCD 102还可以通过信号通信路径108和基站106将无线通信信号发送到无线网络104。ALCD 102可以是诸如蜂窝式电话(也称为无线手机、小区电话、移动电话或移动式电话)之类的无线设备，包括，但不局限于，个人数字助理(“PDA”)、寻呼机、计算机、双向无线电设备、中继无线电设备、专用移动无线电设备(“SMR”)的任何其它类型移动设备，或希望确定位置信息的任何其它设备。ALCD 102也可以是位于无线设备内的半导体集成电路(即，芯片)，或位于无线设备内的半导体集成电路的组合(即，芯片组)。芯片或芯片组的例子可以包括含有GPS接收器和可以包括一个专用集成电路(“ASIC”)或数个ASIC和一个数字信号处理器(“DSP”)或数个DSP的收发器的任何集成电路。在蜂窝式电话的情况下，ALCD 102可以利用通信部分中的蜂窝式收发器，该蜂窝式收发器利用包括但不限于CDMA、CDMA-2000、W-CDMA、TDMA、FDMA、GSM、UMTS、AMPS、Bluetooth、Wi-Fi的任何传输方案和/或这些传输方案或类似方案的任何组合或扩充在任何射频(“RF”)频带下操作。

图2是如图1所示的ALCD 102的实现例子的方框图。图2的ALCD 102包括通信部分200和位置确定部分202。无线通信部分200可以包括对无线应用执行处理功能的呼叫处理(“CP”)部分(未示出)和可以包括无线收发器。例如，在蜂窝式电话的情况下，ALCD 102可以包括带有蜂窝式收发器的CP部分。位置确定部分202包括从GPS卫星星座110接收卫星传输信号206的GPS接收器204。位置确定部分202还可以包括能够接收如下所述的非GPS位置辅助信息的非GPS接收器。位置确定部分202执行ALCD 102的位置计算功能。通过将通信部分200的技术与位置确定部分202的技术整合在一起，ALCD 102提供两种主要服务系统：像蜂窝式电话服务那样的无线设备的主要服务系统和提供ALCD 102的地理位置信息的GPS接收器的主要服务系统。本领域的普通技术人员应该懂得，这种整合为包括满足联邦通信委员会(“FCC”)的E911要求在内的许多优点提供了保证。

在ALCD 102内，或可替代地，在ALCD 102和ALCD 102的外部附件(未示出)之间，发生通信部分200和位置确定部分202之间的通信。这些通信使信号可以从通信部分200转移到位置确定部分2002，并且通常发生在串行通信链路208和硬件线210上，但如果需要，也可以使用其它连线。

举例来说，通信部分200和位置确定部分202可以共享相同的数字处理器(未示出)和其它电路。在这样的情况下，这些部分之间的通信可以通过任务间通信来进行，并且在通信部分200和位置确定部分202之间像任何时间或频率转移那样的某些数据转移可以不使用硬件线210，而是在电路内部，或潜在地，视电路设计而定，可以不需要转移。

在图3中，示出了ALCS 300结构的实现例子。ALCS 300结构在ALCD 302的各种实现的支持下将GPS技术用于E911和地理位置服务的实现。利用低成本、低功率、高性能和高精度的GPS接收器和无线网络通信服务，ALCS 300为ALCD 302提供了高度可靠和经济的解决方案。ALCS 300支持包括GPS独立模式、GPS自主模式、GPS网络辅助模式、GPS网络中心模式、反向辅助模式、基于网络和扩充辅助模式的所有类型的地理位置服务。ALCS 300还适应包括CDMA、TDMA、AMP和甚至寻呼系统的形形色色的无线通信技术。

在图3中，ALCS系统300的实现例子可以包括GPS卫星304(指示处在地球轨道上的GPS卫星304的星座)、包括GPS接收器的ALCD 302、基站306、地理位置(服务器)服务中心308、地理位置终端应用310和公共安全回答点(“PSAP”)312。

在一个操作例子中，GPS卫星304发送在ALCD 302和地理位置服务器308上接收到的扩频信号314。为了易于例示起见，未示出其它GPS卫星，但是，其它卫星也发送被ALCD 302和地理位置服务器308接收到的信号。如果ALCD302接收到足够强的信号314，ALCD 302中的GPS接收器可以以已知GPS系统的典型方式计算ALCD 302的位置。

但是，如果ALCD 302未能接收到足够强的信号314，或未能从足够的GPS卫星302接收到信号来自主计算ALCD 302的位置，它仍然能够通过信号路径316与基站306通信。在本例中，基站306可以通过信号316将信息传达给ALCD 302，使ALCD 302可以计算它的地理位置。可替代地，基站306可以将信息从ALCD 302传达到地理位置服务器308，使地理位置服务器308可以计算ALCD 302的位置。如果基站306正在将信息发送到ALCD 302，使ALCD 302可以计算它的位置，该过程被称为“无线辅助GPS”，而当基站306将信息从ALCD 302转移到地理位置服务器308，让地理位置服务器308计算ALCD 302的位置时，该过程被称为“网络中心GPS”。

地理位置服务中心(即，地理位置服务器)308也通过信号318与地理位置应用310通信，并且通过信号320与PSAP 312通信。这些信号318和320可以通过无线链路，或可以通过陆线电话网或其它基于有线网络。

ALCS 300可以包括两种主要服务系统，这两种主要服务系统包括带有GPS接收器的ALCD 302和含有地理位置软件模块的地理位置服务器308。另外，存在两种类型的支持系统：提供网络信息转移机构的基站(“BS”)306基础设施和可以启动地理位置网络服务的PSAP 312或地理位置终端应用310系统。

ALCD 302可以包括执行CP功能的典型通信部分和用于位置计算、伪范围测量和在ALCD 302执行的其它GPS功能的位置确定部分。串行通信链路或其它通信链路进行通信部分与位置确定部分之间的通信，并且一批硬件线可以用于在两个部分之间发送信号。

图4例示了ALCS 400的端到端系统的另一个实现例子。ALCS 400示出了从GPS卫星星座406接收GPS信号404的ALCD 402。ALCD 402包括含有GPS接收器客户机(未示出)的位置确定部分408和含有通过，例如，RS232数据链路412连接的CP部分(未示出)的通信部分410。通信部分410与基站414通信，基站414通过蜂窝式和/或蜂窝式/陆基电话网415与主服务器416通信。主服务器416通过通常利用TCP/IP协议的陆基或无线网络与地理位置服务器418和应用420通信。

GPS信号404还被一系列基准接收器422接收，一系列基准接收器422计算基准接收器422的位置和从GPS信号404中提取数据。将诸如时间、多普勒信息、频率等的提取数据发送到GPS数据中心424，以便用在GPS星座406中的所有GPS卫星中。当需要时，地理位置服务器418从GPS数据中心424中提取供ALCD 402使用的数据，并且将数据发送到ALCD 402或应用420。如果需要，主服务器416也可以与PSAP 426交接，并且如果需要或必要，可以并置主服务器416和地理位置服务器418。

取决于诸如蜂窝式、PCS、双向寻呼、专用移动无线电(“SMR”)、短消息服务(“SMS”)等正在使用的无线网络，ALCS 400的物理实现可以不同于如图3和4所示的那个。图3和4只是为了例示的目的，而不是意味着限制将ALCS 400应用于其它无线系统。并且，ALCS 400可以不偏离本发明范围地与诸如陆线电话系统、局域网等的硬连线网络一起使用。

图5例示了ALCS 500的另一个实现例子。ALCS 500从GPS星座504接收GPS信号502。ALCD 506可以包括含有也叫做客户机的GPS接收器的位置确定部分508、服务器510和CP部分512。服务器510和CP 512可以包括在通信部分514中。在ALCS 500中，服务器510通常被称为“瘦服务器”，因为它不具有如图4所述的服务器(即，通信部分410)的相同能力。ALCS 500利用也从GPS星座504接收信号502的GPS基准接收器516，并且将GPS数据存储在数据中心518中。当应用522请求时，或当使用服务器510在CP部分512和客户机508之间来回发送的ALCD 506请求时，将这个信息发送到主服务器520。ALCS 500允许像星历那样的一些辅助数据存储在ALCD 506中的服务器510上，然后按需提供给客户机508。

利用无线网络的多模式GPS操作

如上所述，可以视诸如信号强度、操作者介入、所需或所请求服务的类型、性能期望值，例如，几秒到数十秒的TTFF等的许多变量而定，以不同模式操作ALCS。下面描述每种模式的操作。

独立模式

在GPS独立模式下，位于ALCD 304中的位置确定部分的GPS接收器与通过基站306和信号路径316与ALCD 304进行信号通信的无线通信网络无关地操作。位置确定部分获取GPS信号314，并且利用信号314确定ALCD 304的地理位置。位置确定部分还将GPS信号314用于跟踪功能，并且如果需要，用于导航功能。ALCD 304的确定位置用在ALCD 304的内部。

自主模式

在GPS自主模式下，以与GPS独立模式相同的方式，例如，由ALCD 304中的位置确定部分没有得到蜂窝式或其它通信网络任何协助地计算ALCD 304的位置。但是，取代将ALCD 304的确定位置用在ALCD 304的内部，在GPS自主模式下，ALCD 304通过无线通信网络将ALCD 304的确定位置发送回到通信网络(例如，地理位置服务器308、应用310、PSAP 312等)。

网络辅助模式

可以在ALCS 300中实现不同的操作模式，以便ALCD 302中的位置确定部分利用无线通信网络将一些位置信息递送到位置确定部分，在获取、跟踪和导航功能中“辅助”GPS接收器。这样的信息包括年历或附属年历信息、粗略位置信息、多普勒数据、观察GPS卫星位置、时间和频率辅助信息、接收无线电信号强度(通过类推搞清楚对GPS信号强度有什么预期)、或辅助GPS接收器获取、导航、或跟踪的其它辅助信息。这样的状况可能发生在ALCD302存在有限天空视野，或不能独自获得足够GPS信号的时候，因为ALCD 302被阻挡或不能获取GPS卫星信号，或由于多径问题，这样的状况可能发生在ALCD 302不能跟踪GPS卫星的时候。而且，视给定事件而定，譬如，当从ALCD302发出E911呼叫，用户希望极短的TTFF，或为了提高精度或由于其它原因在GPS计算中包括附加网络信息时，这样的状况也可能由用户引起。

GPS网络辅助手段不同于GPS网络中心(在其它已知文献中也称为网络协助模式)手段，因为在GPS网络辅助手段中，位置确定部分最终自行获得定位ALCD所需的位置和跟踪信息。正如在Krasner的参考文献中讨论的那样，GPS网络中心手段不能只利用从无线网络外部获得的GPS信息确定移动设备的位置，因为位置计算是在无线网络内部的基站上完成的，而不是在ALCD 302中完成的。

并且，正如针对ALCS 300所述的那样，一旦进行了初始获取，GPS网络辅助手段允许在GPS独立模式、GPS自主模式、或其它模式之间切换。即使在弱信号环境下，ALCS 300的GPS网络辅助模式和结构也允许在GPS自主模式或GPS独立模式下进行用户位置的跟踪，例如，连续更新。Krasner的GPS网络协助结构通常连续依靠网络辅助来计算随后位置。

GPS网络辅助模式通常只用于在弱信号环境下获取GPS信号。一旦获得GPS信号，ALCD 302的GPS接收器无需网络辅助就能够跟踪GPS卫星304。Krasner的GPS网络协助模式要求网络协助移动设备中的GPS接收器跟踪以及获取。

基于网络模式

基于网络模式也可以用于GPS接收器不能接收任何GPS信号的状况。这样，ALCD 302完全依靠无线通信网络来获取任何定位信息，并且这样，“全神贯注”无线通信网络递送的信息。通常，基于网络模式不使用GPS或其它卫星信息地计算位置。ALCD 302的位置从网络资源，例如，蜂窝式发送塔和TDOA技术中导出。因此，基于网络模式可用在ALCD 302处在不能接收确定ALCD 302位置的GPS或其它定位信息的区域中的时候。

反向辅助模式

反向辅助模式可以用在ALCD 302中的GPS接收器再次接收到强GPS信号，并且含有最新星历或年历数据的时候，或不需要确切位置的时候。与GPS自主模式和GPS独立模式类似，在反向辅助模式下，位置确定部分不接收任何辅助，因此，与任何可用外部网络或外部辅助设备无关地操作。在反向辅助模式下，位置确定部分获取GPS卫星信号，并且利用那些GPS信号确定ALCD302的地理位置。位置确定部分也可以将GPS卫星信号用于跟踪功能，并且如果需要，用于导航功能。但是，取代将确定位置用在ALCD 302的内部，在反向辅助模式下，ALCD 302将GPS接收器上的各种类型测量信息发送到无线设备的通信部分和/或像无线通信网络那样的外部网络，用在无线通信网络内。

反向辅助模式可以用于供应位置信息、准确时间、速度、方位和基准GPS时钟，因为位置、速度和方位对于小区规划和功率管理是非常有用的。

小区规划和频率再利用的反向辅助

在蜂窝式通信系统中，反向辅助模式可用于小区规划和提高频率再利用。随着蜂窝式通信系统不断完善，它们为更多的客户服务，从而导致将更多的无线电信道加入小区中或将新的小区加入蜂窝式系统中。反向辅助模式允许小区内的附加频率再利用或代码再利用，因为无线通信系统可以利用聪明天线(譬如，利用相控阵技术的天线)束控或聚束集中在每个无线通信设备上的成形天线发送束。

图6例示了蜂窝式通信系统604的例子中位于小区602内的基站600。在蜂窝式通信系统604中，基站600上的大功率发送器(未示出)通常为像整个小区602那样的大地理区服务。由于大功率发送器发送的每个无线电信道F₁ 606通常需要一定带宽，所得有限数量的无线电信道使蜂窝式通信系统604的服务能力保持在低水平上，因此使极少数可用信道的顾客要求保持在高水平上。

为了增加频谱分配受到限制的无线电信道的数量，蜂窝式服务提供者通常再利用发送频率。由于无线电信道信号强度随距离指数下降，并且离得足够远的客户通常可以不受干扰地使用相同的无线电信道，再利用这些频率是可能的。因此，为了使这样造成的干扰达到最小，蜂窝式系统规划者通常将使用相同无线电信道频率的小区站点安排在相隔很远的地方。

但是，为了加入更多的无线电信道，除了策略地定位使用相同频率的小区站点之外，蜂窝式系统通常使用几种技术。通过将无线电信号聚集在小区的一个区域中和降低其它区域的干扰，定向天线和垫底/覆盖发送模式通常会提高小区内的信号质量。干扰的降低使更多的频率得到再利用，因此，定向天线可以用于将小区分割成楔形，以便只有一部分小区(例如，1/3或120°)用于单个无线电信道。这样的分割通常会降低区域中与其它小区的干扰。

图7示出了在两个基站702和704利用三个总频率F₁、F₂和F₃的两个小区706和708内的两个示范性基站702和704上利用定向天线的蜂窝式系统700的实现例子。小区706和708被分别划分成扇区710、712、714、716、718和720，其中，扇区710具有频率F₁，扇区712具有频率F₂，扇区714具有频率F₃，扇区716具有频率F₁，扇区718具有频率F₂，并且扇区720具有频率F₃。

扇区中的频率分配可以利用标准信道分隔过程选择。通常，信道分隔指的是整个蜂窝式频谱当中分配给每个蜂窝式信道的实际频带间隔。通常，将特定数量的蜂窝式信道指定给每个小区基站。这种信道被称为信道组。频率再利用规划(譬如，“N4”或“N7”规划)在规划中使用许多信道组。举例来说，在N＝7频率再利用规划(即，N7规划)中，存在21个信道组，平均指定给每组15到20对信道。当使用N＝7再利用格式时，由于三个一组地用字母数字指定信道组，所以存在21个信道组。

图8示出了像A、B、C、D、E、F和G那样将7个信道指定给许多小区的典型N7频率再利用规划800。由于惯例，通常按字母数字指定信道组。许多小区排列在分别以中心小区806和808为中心的两个小区集团802和804中。

提高频率容量的反向辅助

与频率再利用的优点类似，反向辅助模式也可用于提高用在蜂窝式通信系统内的频率容量。随着像相控阵或普通束控天线那样的“更聪明”天线的出现，蜂窝式通信系统可以包括在移动手机正在移动的时候，在以保持移动手机和基站之间的通信链路的方式掌控天线束的同时能够指向移动手机的天线。

反向辅助模式使ALCD 302中的GPS接收器可以确定有关其位置、速度和方位的位置信息，并且将那个信息传递给ALCD 302的通信部分。然后，ALCD302的通信部分可以通过像反向访问控制信道那样的通信信道将这个信息发送到基站。

当已知ALCD 302的位置信息时，基站接着可以利用指向ALCD 302的具有窄带宽的天线束通过聪明天线发送到ALCD 302。然后，基站可以根据接收到的ALCD 302的速度和方位掌控这个天线束，以便保持与正在移动ALCD 302的信号通信。本领域的普通技术人员应该懂得，可以利用像相控阵技术那样的已知天线技术形成和掌控天线束。

图9例示了利用反向辅助模式的ALCS 900的实现例子。举例来说，ALCS900可以利用两个小区902和904分别含有基站906和908的反向辅助模式。基站906可以通过天线束912与ALCD 910进行信号通信，并且基站908通过天线束916与第二ALCD 914进行信号通信。

在图9中，位于第一ALCD 910内的第一位置确定部分确定第一ALCD 910的位置。然后，第一ALCD 910的第一通信部分从第一位置确定部分获取位置信息，并且将它传递给第一基站906。类似地，位于第二ALCD 914内的第二位置确定部分确定第二ALCD 914的位置。然后，第二ALCD 914的第二通信部分从第二位置确定部分获取位置信息，并且将它传递给第二基站908。第一基站906接着利用第一ALCD 910的位置信息将第一天线束912调整成指向ALCD 910。随着ALCD 910在小区902内移动，第一基站906利用包括第一ALCD 910移动的方位和速度的第一ALCD 910的位置信息掌控第一天线束912，以便保持与第一ALCD 910的信号通信。

类似地，第二基站908接着利用第二ALCD 914的位置信息将第二天线束916调整成指向第二ALCD 914。随着第二ALCD 914在小区904内移动，第二基站908利用包括第二ALCD 914移动的方位和速度的第二ALCD 914的位置信息掌控第二天线束916，以便保持与第二ALCD 914的信号通信。

通过空间域多路复用提高频率容量的反向辅助

反向辅助模式也可以通过空间域多路复用(“SDM”)提高小区内的频率容量。反向辅助模式使基站可以通过将数个天线束从基站发送到位于小区内的多个ALCD划分小区。这多个天线束可以在传输范围内变化和被掌控成跟随ALCD的移动。这样，反向辅助模式使基站可以将小区内的空间域用作隔离到小区内的多个ALCD的多个传输信号的方式。与时间、频率和代码域多路复用类似，SDM可以使在小区内发送的频率的容量提高。

图10例示了利用反向辅助模式以便通过SDM提高小区1002内的频率容量的ALCS 1000的实现例子。作为一个例子，图中示出了含有小区1002和基站1004的ALCS 1000。基站1004可以通过天线束1010和1012与两个ALCD1006和1008通信。随着ALCD 1006和1008沿着小区1002移动，基站1004将掌控和调整天线束1010和1012的发送功率电平，以便跟随ALCD 1006和1008的移动。

图11例示了利用反向辅助模式以便通过SDM提高小区1102内的频率容量的ALCS 1100的另一个实现例子。作为一个例子，图中示出了包括小区1102和基站1104的ALCS 1100。基站1104可以分别通过天线束1112、1114和1116与ALCD 1106、1108和1110通信。基站1104可以位于比三个ALCD 1106、1108和1110高的高度上。在一个操作例子中，随着ALCD 1106、1108和1110沿着小区1102移动，基站1104将掌控和调整天线束1112、1114和1116的发送功率电平，以便跟随ALCD 1106、1108和1110的移动。

如前所述，根据ALCD 1106、1108和1110离基站1104的距离，基站1104可以改变用在发送到ALCD 1106、1108和1110中的功率大小。反向辅助模式也可以用于利用ALCD 1106、1108和1110的地理位置帮助确定切换到另一个基站(未示出)的时间(即，GPS辅助基站转接)。

功率管理的反向辅助

ALCS中的反向辅助模式也可用于功率管理，因为反向辅助模式使基站可以根据ALCD的移动改变发送功率。反向辅助模式使基站发送器可以使用较低的发送功率，以及使来自ALCD的功率较低，因为形成或掌控的天线束通常具有比全向束图更高的增益。因此，反向辅助模式的特征有助于优化通信链路，并且增大在CDMA网络中非常有用的无线通信系统基站的容量，因为CDMA网络的容量通常受更多用户处在网络上时会增加的噪声本底(floor)限制，而不是受代码效率限制。

返回到图9，随着ALCD 910和914沿着小区902和904移动，基站906和908可以改变天线束912和916的发送功率。随着ALCD 910和914越来越接近基站906和908，基站906和908可以降低天线束912和916的发送功率。随着ALCD 910和914越来越远离基站906和908，基站906和908可以提高天线束912和916的发送功率。

加速获取的反向辅助

反向辅助模式也可以在ALCS中用于通过提供极精确的绝对时间和频率基准来加速获取和与像无线网络那样的外部网络的代码同步。一旦ALCD中的GPS接收器被锁定在来自GPS卫星的GPS星座的GPS信号上，GPS接收器中的GPS时钟将非常稳定，其值近似等于百万分之0.01到0.001(“ppm”)。相反，移动设备(譬如，蜂窝式电话)中的典型呼叫处理部分中的CP时钟最好具有对于许多基站来说是典型的大约0.10ppm。其结果是，通过让GPS时钟频率基准辅助ALCD的通信部分中的CP时钟，利用反向辅助模式的ALCS使ALCD中的CP时钟比没有反向辅助要稳定和精确得多，这导致ALCD的位置确定部分的获取时间更短。

移动到移动辅助的反向辅助

图12例示了利用反向辅助模式移动到移动辅助的ALCS 1200的另一个实现例子。作为一个例子，ALCS 1200使第一ALCD 1202只将网络1206用作通信媒体(通过信号路径1208和1210)地辅助第二ALCD 1204。其中，第一ALCD 1202接收绝对时间信息，测量网络时间与来自GPS星座1213的GPS时间(通过GPS信号1212)之间的差值，并且通过信号路径1208将信息发送到网络1206。请求GPS辅助信息的第二ALCD 1204从第一ALCD 1202接收GPS时间与网络时间差(通过信号路径1208和1210和网络1206)，并且校正这个信息的网络时间，获取GPS时间，以帮助它自己的GPS获取过程。

反向辅助模式也可以在ALCS 1200中用于从第一ALCD 1202到第二ALCD1204的频率转移，其中，将在第一ALCD 1202中在网络频率与GPS频率之间测量的频率误差发送到网络1206，并且发送到新移动设备(即，第二ALCD1204)作为协助信息的一部分。这个过程可以实现成通过网络1206的基站广播的控制命令。

另外，反向辅助模式无需利用服务器(在网络1206上)地允许ALCS 1200中从第一ALCD 1202到第二ALCD 1204的直接GPS辅助。直接GPS辅助可以在重新发送到请求辅助的另一个ALCD上的下一个用户之前，无需短暂存储协助信息的服务器(在网络1206上)介入地使用。作为一个例子，获得了位置、有效星历，并且可能获得了网络时间和频率误差与GPS关系的第一ALCD 1202可以通过网络1206的基站将这个信息转移到相同地区的任何其它ALCD，或通过MSC 1214将这个信息发送到一个区域。

协助网络的反向辅助

ALCS中的反向辅助模式也可以用于无线网络监视，其中，在网络中的中心地，从请求协助的每个ALCD收集位置信息，以及无线信号强度或任何位置相关信息，连续监视小区覆盖区、单个小区内的业务量、业务集中的地方、无线接收差的区域，以帮助作出加入新基站或重新安置它们的决定。服务质量可以通过用在该区域内的所有ALCD实时监视。

ALCS中的反向辅助模式还允许在不同时刻从同一区域中的几个ALCD接收冗余时间和/或频率基准信息的外部网络模拟网络时间偏移和频率漂移，并且预测它的未来值。这样，即使在没有从任何ALCD接收到信息的间隔之后，网络也可以将定时协助信息发送到新ALCD。

ALCS中的反向辅助模式也可以用于纠正ALCD中的客户机上的多径问题，因为基于陆地无线通信系统可以协助模拟多径和/或提供模拟工具，以帮助纠正ALCD的给定初始位置的客户机上的多径接收问题。

而且，ALCS中的反向辅助模式还允许利用来自ALCD中的GPS接收器的速度信息协助无线通信系统对准锁相环(“PLL”)，以解决与ALCD运动有关的问题。尤其，反向辅助模式通过利用来自位置确定部分的绝对ALCD速度信息引导无线跟踪环，从而允许在较低无线电信号强度下无线操作，可以增大有效无线小区半径。

扩充自主模式

如果外部网络不能递送所需可靠度，或网络不具有辅助能力，ALCS可以在叫做扩充自主模式的操作模式下，利用其它模式或其它信息源扩充GPS自主或GPS独立模式。扩充自主模式可以与蓝牙、电气和电子工程师协会(“IEEE”)802.11(一般称为“Wi-Fi”)和/或像压力计、加速度计、或陀螺仪那样的其它传感器一起使用，在用于通信的网络的外部向ALCD提供辅助。例如，扩充自主模式可以利用高耸建筑物每一楼层中的蓝牙发送器将蓝牙发送器的地理位置和楼层信息发送到ALCD，并且在建筑物内的ALCD不能获得GPS信号的情况下发送这个“扩充信息”，以便递送定位数据。而且，当发生预定事件时，扩充自主模式允许ALCD从GPS独立模式切换到另一种模式，例如，辅助模式、GPS网络中心模式等。这个预定事件可以包括经过了未获得GPS卫星信号的预定时间量、ALCD未能接收到任何GPS信号的预定秒数或分钟数等、设计的功率周期等。

图13示出了建筑物内的房间1302内的ALCS 1300的实现例子。ALCS 1300可以包括ALCD 1304和位置模块。位置模块可以包括GPS信号或其它位置信息信号的无线和/或有线再发射器。作为一个例子，位置模块可以包括建筑物内的房间1302或走廊内“EXIT”标牌1306或另一个类似固定位置设备1308内的固定再发射器。作为一个操作例子，ALCD 1304可以接收来自位置模块的无线辅助信号(譬如，分别来自EXIT标牌1306或固定位置设备1308的信号1310和1312)或来自固定位置设备1308的有线辅助信号1314。辅助信号可以提供时间基准、星历、或其它类似GPS辅助数据。辅助信号也可以提供像与固定位置设备1308的固定位置有关的信息那样的非GPS型位置数据。这个信息可以包括建筑物的地址、建筑物的楼层、房间1302的号码或走廊和房间1302内固定位置设备1308的位置。

类似地，图14示出了位于含有许多建筑物1406的四个城市块1404的交点的ALCS 1400内的位置模块的实现例子。位置模块可以包括GPS信号或其它位置信息信号的无线和/或有线再发射器。作为一个例子，位置模块1408可以包括光柱、街道标牌、或其它类似固定位置设备内的固定再发射器。作为一个操作例子，ALCD(未示出)可以接收来自位置模块的无线辅助信号。辅助信号可以提供时间基准、星历、或其它类似GPS辅助数据。辅助信号也可以提供像与固定位置设备1408的固定位置有关的信息那样的非GPS型位置数据。这个信息可以包括交点1402的地址、交点1402的角落、或其它类似信息。

其它模式

在与GPS独立、GPS自主、GPS网络辅助、或基于网络模式类似的其它模式下，ALCS也可以从蜂窝式无线通信网络的外部以及GPS卫星系统的外部接收信息。例如，在其它模式下，ALCD的位置确定部分可以在利用蜂窝式无线通信网络发送语音或数据的同时，接收来自GPS卫星和蓝牙网络和/或IEEE802.11 Wi-Fi网络的信息。GPS获取、跟踪和导航功能可以不利用蜂窝式网络，而是利用来自蓝牙网络和/或IEEE 802.11网络的输入来提高。

而且，ALCS的示范性结构可以不偏离本发明范围地推广到像电话网络或数据网络那样的有线网络。例如，如果膝上型计算机或PDA具有GPS能力，并且设备与有线或无线因特网链路连接，可以通过因特网辅助GPS计算，以计算建筑物内的位置。可以本地显示该位置或将它发送到服务器。ALCD的这样实现例子可以用于保密或其它电话或硬连线系统应用。

操作模式的比较

本发明的操作模式在GPS接收器的框架内允许具有进一步的灵活性。当GPS接收器不受短TTFF要求约束，不受网络带宽约束，或不受其它信号需求约束时，本发明的GPS接收器可以被编程成自动选择给定获取模式。例如，当网络业务繁忙时，这可以解释成无线通信网络中的窄带宽可用性，本发明允许用户自动或手工选择对于辅助信息来说不依赖于无线通信网络的自主模式或独立模式。同样，当地理位置服务器108使用繁忙，并且辅助信息等待时间与要求不相容时，用户可以自动或手工选择自主或独立模式。但是，如果无线网络中的附加带宽可供使用，或如果对于E911呼叫用户需要短TTFF，本发明允许将自主或独立操作模式手工或自动重设成自主或独立(如果星历是当前的和存在隐含辅助信息)、基于网络或网络辅助模式。

ALCS的多模式结构使得如果可用，可以利用网络协助作出自动无缝和可靠响应，并且如果协助不可用或不是及时可用，使ALCD独立操作。网络辅助操作模式克服了GPS自主或GPS独立模式的启动局限性，并且使性能水平与基于网络模式相同，但在启动之后不需要连续的网络连通性。如果ALCD已经在一些通信媒体上接收到辅助数据(星历、近似位置、近似时间等)，当ALCD的功能已启动时，可以切断通信链路。这是将瘦服务器直接安装在ALCD上的存储和转发方法。ALCD结构的无缝性质和灵活性使服务提供者能够根据网络的能力和所需服务的类型调整ALCS以满足他们的需要。

而且，操作模式的选择可能依赖于服务的类型或ALCD向ALCS请求或要求的精度。例如，如果用户发出E911呼叫，ALCD中的GPS接收器可以自动处在尽可能最及时地提供最精确位置信息的模式下。那种模式可以是基于网络的，但如果网络不能供应使ALCD的GPS接收器可以确定位置计算信息的完备GPS信息组，ALCD中的位置确定部分可以切换到网络辅助模式，以便并行地利用网络和位置确定部分的处理能力。作为另一个例子，如果用户请求指向特定位置的方向，ALCD可以自动选择及时提供信息，但不对电源和ALCD的处理能力施加这样要求的GPS自主或GPS独立模式。而且，ALCS使用户可以重设操作模式的自动选择。一旦获取预定事件(例如，位置确定部分的第一位置计算)，ALCD也可以在模式之间切换。例如，如果发出E911呼叫，ALCD可以选择网络辅助模式，以便尽可能迅速地获取ALCD的位置信息。一旦递送了那个信息，并且计算出第一位置，ALCD接着可以切换到不同模式(譬如，GPS自主模式或GPS独立模式)，以便使无线通信网络中的附加带宽可用于其它用户。为了保密起见，ALCS的结构还允许接收辅助信息，并且向用户提供接受将位置发送到网络，或如果用户想要保持ALCD位置的秘密，“锁定”在ALCD中，只可用于用户的选择。

例如，在按每次使用将网络访问授权给用户的状况下，即使ALCD确定有必要上网以满足用户要求，ALCS的结构也允许用户选择避免将网络连接用于协助。在本例中，位置确定部分将可能未达到用户的原始性能要求地试图在GPS独立模式下提供位置。

ALCS允许这样管理无线通信网络的带宽，即可以更有效地利用带宽。而且，ALCS允许动态分配包括可用在ALCD上的处理的网络资源，以便并行处理尽可能多的信息。这样就允许动态装载GPS客户机和网络服务器处理器，以便更有效地为多个ALCD计算位置。这种手段允许增加ALCD用户的数量，而不会严重影响无线通信系统的基础设施。

多相关器结构

为了协助ALCS，可以利用多个相关器使从GPS自主或GPS独立模式到网络辅助或基于网络模式的转换次数较少地将较短TTFF、更精确位置、或更可靠结果提供给ALCD。

分布式聪明客户机/服务器结构

通过让ALCD的位置确定部分(也称为客户机)中的GPS接收器和ALCD的通信部分(也称为服务器)智能地分配获取、跟踪和导航任务的工作负载，ALCS使获取更快和使TTFF时间更短，并且允许切断位置确定部分零件的电源或选择性地向位置确定部分零件供电，以便降低ALCD的GPS部分的功耗。

ALCS的结构还允许利用网络辅助方式提前鉴定星历数据(例如，确认存储星历数据质量)，以核实位置确定部分中的GPS接收器上的存储星历数据仍然有效。类似地，网络辅助模式允许ALCD导出可以用于粗略位置获取情形的粗略位置数据，其中，基于已知星历或年历和数据的后处理的时间标记近似位置用于实际位置确定。另外，如特此全文引用以供参考、颁发给Garin等人的美国专利第6,671,620号所述，粗略位置数据也可以与当前星历数据一起用在远程服务器中。

其它模式(譬如，扩充自主模式)也允许利用像蓝牙那样的低功率近程无线技术，以辅助位置确定部分缩短TTFF时间，以及利用低功率近程无线技术辅助位置接近的位置确定部分。

ALCD还允许通过在GPS自主或GPS独立模式和网络辅助模式之间切换，或通过保持在网络辅助模式下，经由无线通信网络将校正信息发送到ALCD，以便缓慢改变误差，获得准确局部位置(例如，Iono校正因子、新附属年历信息等)。ALCS还允许来自也包括在ALCD中的各种信源(例如，加速度计、压力传感器、斜度计等)的数据“熔合在一起”，以提高位置确定的精度，以及将近似位置、时间和频率信息提供给ALCD，以协助ALCD作出更准确位置确定和/或改善每个客户机的TTFF时间。

时间和频率辅助

无线网络系统通常含有高质量基准时钟，并且根据绝对GPS时间使像CDMA那样的一些无线网络系统同步。ALCS允许将无线网络频率基准转移到ALCD的位置确定部分，以估计GPS时钟频率偏移，并且显著降低频率不确定性。可以将GPS时间基准转移到位置确定部分成为GPS时钟时间。时间和频率转移的主要目的是降低ALCD时钟时间和频率的不确定性，因此改善TTFF。这种时间转移也可以促进灵敏度提高。

时间转移

图15例示了与ALCS 1500结合在一起使用的时间转移机构的示范性实现的方框图。在本例中，像利用CDMA或GSM以及位置测量单元(“LMU”)的无线网络那样，根据绝对GPS时间使ALCS 1500同步。通常，将GPS时间基准1502转移到ALCD(未示出)的GPS部分，以便使GPS时钟时间与GPS时间同步。在本例中，在ALCS中可以分三个步骤完成时间转移。

在第一步骤中，可以使基站(“BS”)时钟1504与GPS时间基准1502同步。BS时钟1504的时间精度依赖于系统配置，可以在100到300毫微秒的范围内。这通常是某些类型网络的内置特殊功能。

在第二步骤中，通过在从BS时钟1504发送到CP时钟1506的主帧中定时接收一个特定事件，使CP时钟1506与BS时钟1504同步。BS时钟1504以300毫微秒的精度发送在绝对GPS时间中可预测的第一位的发送时间的主帧。BS时钟1504与CP时钟1506之间的同步误差由BS时钟1504信号中的RF基准点、BS时钟1504中的群时延、由ALCD与基站之间的距离所致的信号传输时间、CP部分中的群时延和ALCD结构引起。

只要ALCD跟踪基站，ALCD的CP部分就可以知道绝对GPS时间，并且可以预测在产品整合阶段，而不是实时测量和调整的ALCD上的GPS时间的相关精度。如果ALCD失去基站或BS时钟1504的线索，CP时钟1506的精度将变差。CP时钟1506的性能变差可以根据通常用Allan方差表示的CP时钟1506频率稳定性和最后跟踪的期限预测。

ALCS被设计成与空中接口无关。由于移动手机(即，ALCD)制造者知道跟踪条件、CP时钟1504的频率稳定性和空中接口性能，移动手机制造者可以确定提供转移绝对GPS时间的模型和/或与GPS时钟1508的接口和包括所有不确定影响的相关精度的优选或最佳方法。

在第三步骤中，GPS时钟1508通过ALCD的位置确定部分与ALCD的通信部分之间的通信链路向CP时钟1506请求时间转移消息。通常，这个时间转移请求消息不包含参数。

ALCD的通信部分可以以几种不同方式对这样的消息作出反应。通信部分可以生成准确定时事件和返回时间转移响应消息。定时事件通常是上升沿有效或下降沿有效的单个长方形脉冲。时间转移响应消息通常包含用GPS星期表示的定时事件的时间、该星期内的秒数和用秒表示的时间不确定性。通过利用GPS时钟1508定时定时事件，使GPS时钟1508与CP时钟1506的时间同步。

通信部分还可以将“Δ”消息发送回到位置确定部分。例如，通信部分或位置确定部分可以监视CP时钟1506和GPS时钟1508。当作出时间转移请求时，无论哪个部分正在监视时钟，通信部分或位置确定部分都接收GPS时间1502，并且在GPS时钟1508和GPS时间1502之间进行差值计算。然后可以将这个Δ用于GPS计算和位置确定，直到请求新的时间转移。

当位置确定部分对新GPS卫星开始新搜索时，通常需要定时信息。可以在位置确定部分的请求下周期性地作出定时同步。由于最后基准时钟和/或频率因GPS时钟1508的质量而发送，可用于搜索的有效时间精度可能随时间而变差；但是，针对ALCS所述的手段减少或消除了将GPS时钟1508锁定在CP时钟1506上，以及通过BS时钟1504让CP时钟1506锁定在GPS时间基准1502上的需要。GPS时钟1508的频率稳定性(用它的Allan方差以及随温度的频率稳定性表示)可以用于预测GPS卫星信号搜索开始时的时间不确定性。ALCS辅助ALCD正确地预测时间变差影响，以便选择时间转移周期，并且自控制GPS时钟1508的选择以来实现时间转移，并且使作出下一次搜索的时间在ALCS的控制下。

频率转移

图16例示了与ALCS 1600结合在一起使用的频率转移结构的实现例子。在本例中，ALCS 1600与蜂窝式电话系统，譬如，每个基站(“BS”)具有高质量基准时钟的用在美国的CDMA系统结合在一起操作。系统ALCS 1600示出了可以按如下将BS时钟1602，以及相关BS时钟1602频率转移到CP时钟1604，然后转移到GPS时钟160，以便在必要时估计GPS时钟1606的频率偏移。

通常，ALCD的通信部分(未示出)跟踪无线网络信号，并且测量相对于BS时钟1602的CP时钟1604频率偏移。这种测量之后的CP时钟1604频率不确定性通常由通过网络标准、ALCD跟踪环性能、CP时钟1604频率稳定性和ALCD运动详细说明的BS时钟1602频率偏移引起。

通信部分接着周期性地将频率基准消息发送到位置确定部分，其中，该消息通常包含CP时钟1604和BS时钟1602之间的频率误差。频率基准消息在通过ALCD能力，以及根据GPS时钟1506和/或CP时钟1604要求更新的必要性确定的间隔内发送。例如，如果GPS时钟1606和CP时钟1604两者是高质量晶体，可以比如果GPS时钟1606和CP时钟1604两者是低质量晶体较不频繁地发送更新消息，或在一些情况下只发送更新消息一次。但是，频率误差更新的周期可由ALCD制造者选择。由于如下所述以其自身的速率将GPS时钟1506与CP时钟1604比较，频率基准消息之间的任何CP时钟1604相对于BS时钟1602漂移都将使GPS时钟1606的不确定性增加。设置CP时钟1604的另一种方法是使CP时钟1604与接收信号对准和与BS时钟1602同步。

像在此引用以供参考的、颁发给Krasner那样的美国专利第5,841,396号那样的其它手段描述了将GPS时钟1606锁定在CP时钟1604上的锁相环手段。ALCS 1600避免了附加电路和如Krasner手段所述的CP部分和GPS部分之间的信号转移。这导致ALCS 1600更易于和更廉价地实现现有蜂窝式、无线、或有线电话系统。

图17例示了与ALCS 1700结合在一起使用的频率转移结构的实现例子的方框图。ALCD 1701可以保持在不将GPS时钟1702锁定在CP时钟1704上的总频率误差预算施加的限制内的总频率误差。ALCD 1701可以包括位置确定部分(未示出)内的GPS部分1706和通信部分(未示出)内的CP部分1708，以及GPS时钟1702和CP时钟1704。ALCD 1701制造者可以视利用基准消息调整了频率和/或时间之后的残余预算频率误差和CP时钟1704的Allan方差特性而定设计消息周期的特定限度。发送的信息是相对频率误差，而不是绝对误差(用赫兹“Hz”表示)，因为GPS部分1706不知道CP时钟1704的绝对频率。GPS部分1706需要的消息与标称CP时钟1704频率无关。

GPS部分1706和GPS时钟1702利用CP时钟1704频率的不确定性信息优化信号获取性能。除了ALCD 1701运动之外，误差预算中的所有东西都依赖于无线基础设施和CP部分1708的结构。CP部分1708周期性地将消息发送到GPS部分1706，该消息包含用赫兹表示的CP时钟1704标称频率(例如，通过CP部分1708将分CP时钟1704的频率发送到计数器1710加以测量，以便将绝对频率误差转变成相对频率误差)、CP时钟1704相对频率偏移与BS时钟(未示出)频率的关系和CP时钟1704频率偏移不确定性。

GPS部分1706接着利用计数器1710测量GPS时钟1702与CP时钟1704之间的相对频率。计数器开门信号的有效宽度通过计数预定个GPS时钟1702的脉冲确定。在这个开门信号期间CP时钟1704脉冲的个数用于确定GPS时钟1702与CP时钟1704之间的相对频率。

发送频率基准信息之间的频率漂移依赖于GPS时钟1702的Allan方差和它随温度的稳定性。可以视分配给GPS时钟1702的最大频率误差和GPS时钟1702的质量而定调整发送频率基准信息之间的周期。在一种可替代实现中，或为了便于实现，可以将分频器插在CP时钟1704和计数器1710之间，因此降低计数器1710测量的绝对频率。这个过程描述在此全文引用以供参考、2004年1月27日颁发给Garin等人和发明名称为“辅助全球定位系统的方法”的美国专利第6,684,158号中。

在图18中，示出了例示用于实施ALCS执行的示范性过程的步骤的流程图。该过程从1802开始，方框1804例示了在ALCD上从至少一个GPS卫星接收至少一个信号，其中，ALCD可以选择性地在GPS独立模式和至少一种其它模式之间切换。方框1806例示了周期性地将频率基准消息发送到ALCD。方框1808例示了利用至少一个信号和频率基准消息确定ALCD的地理位置。然后在步骤1810中结束该过程。

图18中的过程可以通过硬件或软件执行。如果通过软件执行该过程，软件可以驻留在ALCS中的软件存储器(未示出)中。软件存储器中的软件可以包括实现逻辑功能的可执行指令的有序列表(即，可以以像数字电路或源代码那样的数字形式或以像模拟电路或像模拟电信号、声音信号或视频信号那样的模块源那样的模拟形式实现的“逻辑”)，可以选择性地具体化在任何计算机可读(或信号承载)媒体中，供指令执行系统、装置、或设备，譬如，基于计算机系统、包含处理器系统、或可以选择性地从指令执行系统、装置、或设备取出指令和执行指令的其它系统使用或与它们结合在一起使用。在本文件的背景下，“计算机可读媒体”和/或“信号承载媒体”是可以包含、存储、传达、传播、或传输供指令执行系统、装置、或设备使用或与它们结合在一起使用的程序的任何工具。可选择地，计算机可读媒体可以是，例如，但不局限于，电、磁、光、电磁、红外、或半导体系统、装置、设备、或传播媒体。计算机可读媒体的更具体例子“非穷尽列表”包括如下：含有一条或多条导线的电连线(电)、便携式计算机磁盘(磁)、RAM(电)、只读存储器“ROM”(电)、可擦可编程只读存储器(EPROM或闪速存储器)(电)、光纤(光)和便携式只读光盘存储器“CDROM”(光)。请注意，计算机可读媒体甚至可以是纸张或将程序打印在上面的另一种适用媒体，因为可以通过，例如，光扫描纸张或其它媒体电捕获程序，然后，如果有必要，以适当方式编译、解释或处理它，然后将它存储在计算机存储器中。

GPS引擎跟踪器结构

本领域的普通技术人员应该懂得，虽然在本申请中已经描述了GPS接收器，但也可以利用含有GPS引擎的GPS跟踪器设备(即，“GPS跟踪器”或“GPS基带跟踪器”)实现位置确定部分，GPS引擎可以只测量GPS数据，然后将测量数据发送到位于GPS跟踪器外部的主处理器。在本例中，主处理器可以是如图2、4和5所述的通信部分。GPS引擎是含有GPS跟踪器硬件的设备。一般说来，GPS引擎硬件获取和跟踪GPS卫星，并且将原始测量数据(譬如，来自GPS卫星的测量伪范围数据)发送到主处理器用于位置计算。作为一个例子，GPS引擎可以利用可从加州San Jose市SiRF技术公司获得的部件实现。例如，RF接口电路可以实现成GRF2i/LP集成电路。然后，位置处理电路可以实现成，例如，GSP2t集成电路或GSP2e集成电路。由于GPS引擎获取和跟踪GPS卫星，然后将原始测量数据发送到与不同主应用程序并行地运行导航软件(譬如，SiRFNav或类似类型的软件)的主处理器，这种类型的GPS引擎硬件通过使原始测量数据到主处理器的最大发送速率保持在低水平上(例如，每秒一个测量数据)使主处理器和操作系统上的额外开销降到最小。导航软件接着计算GPS引擎设备的位置、时间和速度。利用导航软件实现GPS引擎的例子描述在2002年7月18日提交的、发明名称为“GPS系统的跟踪器结构”的美国专利申请第10/199,253号、2005年6月6日提交的、发明名称为“基于主机卫星定位系统”的美国专利申请第11/149,438号-2002年10月10日提交的、发明名称为“基于主机卫星定位系统”的美国专利申请第10/269,914号的继续、2002年10月10日提交的、发明名称为“分层基于主机卫星定位解决方案”的美国专利申请第10/269,105号和2002年10月10日提交的、发明名称为“基于主机卫星定位解决方案中的导航处理”的美国专利申请第10/269,104号中，本申请全文引用所有这些申请以供参考。

作为另一个例子，GPS引擎可以利用可从加州Sunnyvale市Trimble公司获得的部件实现。作为一个例子，GPS引擎可以利用Trimble公司包括两个集成电路和FirstGPS^TM软件的FirstGPS^TM结构实现。这些Trimble集成电路提供了执行处理器强化GPS跟踪和处理任务和使主CPU能够不用负担在设备上运行的其它应用程序地以它自己的步伐计算实际位置、速度和时间“PVT”)答案的GPS“测量平台”。

类似地，GPS引擎也可以利用从加州San Jose市Global Locate公司获得的部件实现。作为一个例子，GPS引擎可以利用两者都来自Global Locate公司的GL-2000 GPS基带处理器集成电路和GL-LN22 GPS集成前端集成电路实现。在本例中，GL-LN22 GPS集成前端包括简化和降频转换接收到的GPS信号和将它们数字化成供GL-2000 GPS基带处理器处理的基带信号的RF信号处理电路。GL-2000包含管理GPS信号处理的功能。它获取和处理可用GPS卫星信号，并且GL-2000上的GPS信号处理器进行频率和代码域搜索，测量卫星范围和范围速率信息，并且解码导航日期消息。然后，将测量结果发送到主处理器(譬如，蜂窝式电话上的主处理器)。

更进一步，GPS引擎也可以利用从加州San Diego市QUALCOMM公司获得的部件实现。作为一个例子，GPS引擎可以利用QUALCOMM生产的MGP6200^TM多模式GPS处理器集成电路实现，并且GPS引擎也可以包括像也来自QUALCOMM的RGR6200^TM GPS无线电接收器那样的RF前端电路。在本例中，RGR6200^TM GPS无线电接收器包括简化和降频转换接收到的GPS信号和将它们数字化成供MGP6200^TM多模式GPS处理器处理的基带信号的RF信号处理电路。RGR6200^TMGPS无线电接收器包含管理GPS信号处理的功能。它获取和处理可用GPS卫星信号，并且RGR6200^TMGPS上的GPS信号处理器进行频率和代码域搜索，测量卫星范围和范围速率信息，并且解码导航日期消息。然后，将测量结果发送到像也来自QUALCOMM的MSM200^TM移动台调制解调器基带集成电路(即，“芯片组”)那样的主处理器(譬如，蜂窝式电话上的主处理器)。

还应该懂得，作为另一个实现例子，信号芯片组可以被集成成具有集成成含有分立功能“IP”部分的一个插件的GPS引擎和基带芯片组的分立功能。应该懂得，IP部分(也称为“知识产权核心”或“IP核心”)包括集成电路(即，芯片组)的设计代码和嵌入芯片组中的任何软件的任何代码，这两者使制造者可以以低于购买合为一体分立芯片组的成本将IP核心整合到它们的产品中。作为一个例子，信号集成芯片组可以是利用gpsOne

技术的来自QUALCOMM的MSM^TM族芯片组。

在图19中，示出了利用位置确定部分1904中的GPS引擎1902和通信部分1912中的主处理器1906的ALCD 1900的实现例子的方框图。GPS引擎1902可以包括GPS前端1910和GPS处理器1912。GPS前端1910可以通过信号路径1916与天线1914进行信号通信。另外，GPS处理器1912可以分别通过信号路径1918和1920与GPS前端1910和主处理器1906两者进行信号通信。

在一个操作例子中，GPS引擎1902可以在GPS前端1910上从天线1914接收来自数个GPS卫星(未示出)的GPS信号1922。GPS前端1910简化和降频转换接收到的GPS信号1922，并且将它们数字化成传递给GPS处理器1912的基带信号。GPS处理器1912接着从接收到的GPS信号1922中获取和跟踪GPS卫星，然后将原始伪范围测量数据发送到运行导航软件1924的主处理器1906。主处理器1906接着根据GPS引擎1902提供的原始伪范围测量数据确定ALCD 1900的位置。

通信部分1908也能够通过天线1926接收如上所述的位置辅助信号1928，以协助ALCD 1900确定它的位置。在这个实现例子中，主处理器1906可以确定如上所述的ALCD 1900的操作模式。根据GPS引擎1902是否能够检测和接收GPS信号1922，主处理器1906可以确定位置确定部分1904的操作模式。这些模式可以是GPS独立、GPS自主、GPS网络辅助、GPS网络中心、基于网络、反向辅助和扩充自主模式。

虽然已经描述了本发明的各种各样实施例，但对于本领域的普通技术人员来说，显而易见，许多实施例和实现都可以在本发明的范围之内。于是，除了根据所附权利要求书及其等效物之外，本发明不受限制。

Claims

1.一种辅助位置通信系统，包含：

地理位置服务器；和

辅助位置通信设备，包括：

与地理位置服务器进行信号通信的通信部分，和

含有GPS引擎的位置确定部分，

其中，通信部分能够选择性地在如下模式之间切换：

确定辅助位置通信设备的地理位置的第一位置确定模式，和

确定辅助位置通信设备的地理位置的第二位置确定模式。

2.根据权利要求1所述的辅助位置通信系统，其中，选择性切换在辅助位置通信设备的地理位置确定之后发生。

3.根据权利要求1所述的辅助位置通信系统，其中，地理位置服务器从至少一个GPS卫星接收至少一个GPS信号。

4.根据权利要求1所述的辅助位置通信系统，其中，通信部分能够选择性地将所确定的辅助位置通信设备的地理位置发送到地理位置服务器。

5.根据权利要求1所述的辅助位置通信系统，其中，GPS引擎是能够接收GPS信号并生成与接收到的GPS信号相对应的GPS伪范围信号的GPS跟踪器。

6.根据权利要求1所述的辅助位置通信系统，其中，第一位置确定模式是从由如下模式组成的组中选择的：

GPS独立模式；

GPS自主模式；

GPS网络辅助模式；

GPS网络中心模式；

基于网络模式；

反向辅助模式；和

扩充自主模式。

7.根据权利要求6所述的辅助位置通信系统，其中，第二位置确定模式是从由如下模式组成的组中选择的：

GPS独主模式；

GPS自主模式；

GPS网络辅助模式；

GPS网络中心模式；

基于网络模式；

反向辅助模式；和

扩充自主模式。

8.根据权利要求7所述的辅助位置通信系统，其中，通信部分能够选择性地将所确定的辅助位置通信设备的地理位置发送到地理位置服务器。

9.根据权利要求8所述的辅助位置通信系统，其中，通信部分包括无线接收器。

10.根据权利要求9所述的辅助位置通信系统，其中，位置确定部分的选择性切换由辅助位置通信设备自动进行。

11.根据权利要求10所述的辅助位置通信系统，其中，位置确定部分的选择性切换由通信部分自动进行。

12.根据权利要求9所述的辅助位置通信系统，其中，位置确定部分的选择性切换由辅助位置通信设备手工进行。

13.根据权利要求12所述的辅助位置通信系统，其中，位置确定部分的选择性切换在通信部分上手工进行。

14.根据权利要求6或7所述的辅助位置通信系统，其中，扩充自主模式利用从由如下网络组成的组中选择的网络资源：

计算机网络；

通信网络；和

无线网络。

15.根据权利要求14所述的辅助位置通信系统，其中，GPS引擎是能够接收GPS信号并生成与接收到的GPS信号相对应的GPS伪范围信号的GPS跟踪器。

16.根据权利要求15所述的辅助位置通信系统，其中，无线网络是蓝牙无线网络。

17.根据权利要求15所述的辅助位置通信系统，其中，无线网络是IEEE802.11无线网络。

18.根据权利要求6或7所述的辅助位置通信系统，其中，扩充自主模式利用能够发送扩充辅助信息的外部设备。

19.根据权利要求18所述的辅助位置通信系统，其中，GPS引擎是能够接收GPS信号并生成与接收到的GPS信号相对应的GPS伪范围信号的GPS跟踪器。

20.根据权利要求19所述的辅助位置通信系统，其中，外部设备利用无线发送来发送扩充辅助信息。

21.根据权利要求20所述的辅助位置通信系统，其中，无线发送包括蓝牙发送。

22.根据权利要求20所述的辅助位置通信系统，其中，无线发送包括IEEE 802.11发送。

23.根据权利要求20所述的辅助位置通信系统，其中，外部设备包括GPS无线再发射器。

24.根据权利要求19所述的辅助位置通信系统，其中，外部设备利用非无线发送来发送扩充辅助信息。

25.根据权利要求24所述的辅助位置通信系统，其中，非无线发送包括串行连接。

26.根据权利要求24所述的辅助位置通信系统，其中，非无线发送包括以太网连接。

27.根据权利要求24所述的辅助位置通信系统，其中，非无线发送包括电连接。

28.根据权利要求19所述的辅助位置通信系统，其中，扩充辅助信息包括外部设备的位置信息。

29.根据权利要求19所述的辅助位置通信系统，其中，扩充辅助信息包括GPS卫星的星历数据。

30.根据权利要求7所述的辅助位置通信系统，其中，在基于网络模式下操作的辅助位置通信设备利用外部通信系统内的发送器确定辅助位置通信设备的地理位置。

31.根据权利要求30所述的辅助位置通信系统，其中，辅助位置通信设备利用到达时差(“TDOA”)技术确定辅助位置通信设备的地理位置。

32.根据权利要求31所述的辅助位置通信系统，其中，GPS引擎是能够接收GPS信号并生成与接收到的GPS信号相对应的GPS伪范围信号的GPS跟踪器。

33.根据权利要求7所述的辅助位置通信系统，其中，在反向辅助模式下操作的辅助位置通信设备监视辅助位置通信系统。

34.根据权利要求33所述的辅助位置通信系统，其中，GPS引擎是能够接收GPS信号并生成与接收到的GPS信号相对应的GPS伪范围信号的GPS跟踪器。

35.根据权利要求34所述的辅助位置通信系统，其中，在反向辅助模式下操作的辅助位置通信设备监视辅助位置通信系统以便用在辅助位置通信设备的功率管理中。

36.根据权利要求35所述的辅助位置通信系统，其中，功率管理包括改变从基站发送到辅助位置通信设备的天线束的特性，其中基站在辅助位置通信系统内。

37.根据权利要求34所述的辅助位置通信系统，其中，在反向辅助模式下操作的辅助位置通信设备监视辅助位置通信系统以便用在辅助位置通信设备的小区规划中。

38.根据权利要求34所述的辅助位置通信系统，其中，辅助位置通信设备将所确定的辅助位置通信设备的地理位置与无线网络监视信息一起发送到地理位置服务器。

39.根据权利要求38所述的辅助位置通信系统，其中，无线网络监视信息包括辅助位置通信设备的地理位置上无线网络的无线信号强度。

40.根据权利要求34所述的辅助位置通信系统，其中，辅助位置通信设备在无线网络内将辅助位置通信设备的地理位置、速度和方位发送到地理位置服务器。

41.根据权利要求34所述的辅助位置通信系统，其中，在反向辅助模式下操作的辅助位置通信设备向地理位置服务器提供在辅助位置通信设备上测量的冗余时间和频率基准信息。

42.根据权利要求41所述的辅助位置通信系统，其中，辅助位置通信系统从在辅助位置通信设备上测量的冗余时间和频率基准信息中模拟无线网络时间偏移和频率漂移。

43.根据权利要求34所述的辅助位置通信系统，其中，辅助位置通信设备将在辅助位置通信设备上测量的多径信息发送到地理位置服务器。

44.根据权利要求43所述的辅助位置通信系统，其中，辅助位置通信系统根据来自辅助位置通信设备的所测量到的多径信息模拟无线网络多径特性。

45.根据权利要求7所述的辅助位置通信系统，其中，GPS引擎是能够接收GPS信号并生成与接收到的GPS信号相对应的GPS伪范围信号的GPS跟踪器。

46.根据权利要求45所述的辅助位置通信系统，其中，在反向辅助模式下操作的辅助位置通信设备利用来自辅助位置通信系统内的第二辅助位置通信设备的直接GPS辅助，而无需利用地理位置服务器。

47.根据权利要求45所述的辅助位置通信系统，其中，在反向辅助模式下操作的辅助位置通信设备利用空间域多路复用(“SDM”)提高辅助位置通信系统的小区内的频率容量。

48.根据权利要求45所述的辅助位置通信系统，其中，当发生预定事件时，位置确定部分在第一位置确定模式和第二位置确定模式之间切换。

49.根据权利要求48所述的辅助位置通信系统，其中，预定事件由用户手工选择。

50.根据权利要求48所述的辅助位置通信系统，其中，预定事件是至少一个GPS卫星信号的初始获取。

51.根据权利要求50所述的辅助位置通信系统，其中，第一位置确定模式是GPS独立模式，而第二位置确定模式是从由如下模式组成的组中选择的：

GPS自主模式；

GPS网络辅助模式；

GPS网络中心模式；

基于网络模式；

反向辅助模式；和

扩充自主模式。

52.根据权利要求51所述的辅助位置通信系统，其中，位置确定部分的选择性切换将位置确定部分从第二位置确定模式切换到GPS独立模式。

53.根据权利要求51所述的辅助位置通信系统，其中，第二位置确定模式是GPS网络辅助模式。

54.根据权利要求51所述的辅助位置通信系统，其中，第二位置确定模式是反向辅助模式。

55.根据权利要求54所述的辅助位置通信系统，其中，辅助位置通信设备能够接收来自第二信源的信息。

56.根据权利要求55所述的辅助位置通信系统，其中，第二信源是从由如下网络组成的组中选择的：

蓝牙网络；

专用移动无线电(“SMR”)网络；

个人通信系统(“PCS”)网络；

非无线局域网；

无线局域网；

红外线网络；

寻呼网络；

双向寻呼网络；和

FM广播网。

57.根据权利要求56所述的辅助位置通信系统，其中，无线局域网是IEEE 802.11无线网络。

58.根据权利要求56所述的辅助位置通信系统，其中，辅助位置通信设备的地理位置是利用来自至少一个GPS卫星的GPS信号和来自第二信源的信息确定的。

59.根据权利要求48所述的辅助位置通信系统，其中，预定事件是经过了未获得至少一个GPS卫星信号的预定时间量。

60.根据权利要求45所述的辅助位置通信系统，其中，

通信部分能够选择性地将所确定的辅助位置通信设备的地理位置发送到地理位置服务器；

通信部分包括无线接收器；和

通信部分周期性地将频率基准消息发送到位置确定部分。

61.根据权利要求60所述的辅助位置通信系统，其中，频率基准消息使呼叫处理时钟与基站时钟对准，其中呼叫处理时钟是通信部分的零件，而基站时钟与地理位置服务器进行信号通信。

62.根据权利要求60所述的辅助位置通信系统，其中，频率基准消息包括呼叫处理时钟与基站时钟之间的误差，其中呼叫处理时钟是通信部分的零件，而基站时钟与地理位置服务器进行信号通信。

63.根据权利要求62所述的辅助位置通信系统，其中，周期性地将位置确定部分中的GPS时钟与呼叫处理时钟相比较，以确定GPS时钟的频率偏移。

64.根据权利要求63所述的辅助位置通信系统，其中，频率基准消息的周期性发送和GPS时钟与呼叫处理时钟的周期性比较具有相同周期。

65.根据权利要求64所述的辅助位置通信系统，其中，当发生预定事件时，位置确定部分在第一位置确定模式和第二位置确定模式之间切换。

66.根据权利要求65所述的辅助位置通信系统，其中，预定事件是至少一个GPS卫星信号的初始获取。

67.根据权利要求66所述的辅助位置通信系统，其中，位置确定部分的选择性切换将位置确定部分从第一位置确定模式切换到GPS独立模式。

68.根据权利要求67所述的辅助位置通信系统，其中，位置确定部分的选择性切换将位置确定部分从GPS独立模式切换到第二位置确定模式。

69.一种辅助位置通信设备，该辅助位置通信设备包含：

与无线通信网络通信的通信部分；和

含有GPS引擎的位置确定部分，

其中，通信部分能够选择性地在如下模式之间切换：

第一位置确定模式，和

确定辅助位置通信设备的地理位置的至少一种其它位置确定模式。

70.根据权利要求69所述的辅助位置通信设备，其中，GPS引擎是能够接收GPS信号并生成与接收到的GPS信号相对应的GPS伪范围信号的GPS跟踪器。

71.根据权利要70所述的辅助位置通信设备，其中，第一位置确定模式是从由如下模式组成的组中选择的：

GPS独立模式；

GPS自主模式；

GPS网络辅助模式；

GPS网络中心模式；

基于网络模式；

反向辅助模式；和

扩充自主模式。

72.根据权利要求71所述的辅助位置通信设备，其中，至少一种其它位置确定模式是从由如下模式组成的组中选择的：

GPS独立模式；

GPS自主模式；

GPS网络辅助模式；

GPS网络中心模式；

基于网络模式；

反向辅助模式；和

扩充自主模式。

73.根据权利要求72所述的辅助位置通信设备，其中，选择性切换在辅助位置通信设备的地理位置确定之后发生。

74.根据权利要求72所述的辅助位置通信设备，其中，通信部分能够选择性地将所确定的辅助位置通信设备的地理位置发送到地理位置服务器。

75.根据权利要求74所述的辅助位置通信设备，其中，通信部分包括无线接收器。

76.根据权利要求71或72所述的辅助位置通信设备，其中，扩充自主模式利用从由如下网络组成的组中选择的网络资源：

计算机网络；

通信网络；和

无线网络。

77.根据权利要求76所述的辅助位置通信设备，其中，无线网络是蓝牙无线网络。

78.根据权利要求77所述的辅助位置通信设备，其中，无线网络是IEEE802.11无线网络。

79.根据权利要求71或72所述的辅助位置通信设备，其中，扩充自主模式利用能够发送扩充辅助信息的外部设备。

80.根据权利要求79所述的辅助位置通信设备，其中，外部设备利用无线发送来发送扩充辅助信息。

81.根据权利要求80所述的辅助位置通信设备，其中，无线发送包括蓝牙发送。

82.根据权利要求80所述的辅助位置通信设备，其中，无线发送包括IEEE 802.11发送。

83.根据权利要求80所述的辅助位置通信设备，其中，外部设备包括GPS无线再发射器。

84.根据权利要求79所述的辅助位置通信设备，其中，外部设备利用非无线发送来发送扩充辅助信息。

85.根据权利要求79所述的辅助位置通信设备，其中，扩充辅助信息包括外部设备的位置信息。

86.根据权利要求85所述的辅助位置通信设备，其中，扩充辅助信息包括GPS卫星的星历数据。

87.根据权利要求70或71所述的辅助位置通信设备，其中，当发生预定事件时，位置确定部分在GPS独立模式和至少一种其它位置确定模式之间切换。

88.根据权利要求87所述的辅助位置通信设备，其中，预定事件由用户手工选择。

89.根据权利要求87所述的辅助位置通信设备，其中，预定事件是至少一个GPS卫星信号的初始获取。

90.根据权利要求89所述的辅助位置通信设备，其中，GPS接收器的选择性切换将位置确定部分从至少一种其它位置确定模式切换到GPS独立模式。

91.根据权利要求90所述的辅助位置通信设备，其中，辅助位置通信设备能够接收来自第二信源的信息。

92.根据权利要求91所述的辅助位置通信设备，其中，第二信源是从由如下网络组成的组中选择的：

蓝牙网络；

专用移动无线电(“SMR”)网络；

个人通信系统(“PCS”)网络；

非无线局域网；

无线局域网；

红外线网络；

寻呼网络；

双向寻呼网络；和

FM广播网。

93.根据权利要求92所述的辅助位置通信设备，其中，无线局域网是IEEE 802.11无线网络。

94.根据权利要求92所述的辅助位置通信设备，其中，辅助位置通信设备的地理位置是利用来自至少一个GPS卫星的GPS信号和来自第二信源的信息确定的。

95.一种辅助位置通信系统，包含：

辅助位置通信设备，包括：

具有主处理器的通信部分；和

GPS部分，用于从GPS卫星获取和跟踪GPS信号，并与所述主处理器通信，其中该主处理器根据GPS部分的状态确定定位策略，并且该主处理器能够响应于所述主处理器确定已经在第一位置确定模式中确定了地理位置而选择性从用于确定辅助位置通信设备的地址位置的第一位置确定模式切换到用于确定辅助位置通信设备的地理位置的至少一种其它位置确定模式，并且

其中所述主处理器耦合到GPS部分，用于将数据发送到地理位置服务器和从地理位置服务器接收数据；和

通过通信网络与辅助位置通信设备的通信部分通信的地理位置服务器，包括：

形成位置辅助数据的辅助数据生成部分；和

将数据发送到辅助位置通信设备和从辅助位置通信设备接收数据的通信控制部分。

96.一种确定辅助位置通信系统内，含有位置确定部分和通信部分的辅助位置通信设备的地理位置的方法，该方法包含：

通过GPS引擎从至少一个GPS卫星获取和跟踪至少一个GPS信号，并与主处理器通信，

响应于所述主处理器确定已经在第一位置确定模式中确定了地理位置，而通过所述主处理器从用于确定辅助位置通信设备的地理位置的第一位置确定模式切换到用于确定辅助位置通信设备的地理位置的至少一种其它位置确定模式。

97.根据权利要求96所述的方法，其中，第一位置确定模式是从由如下模式组成的组中选择的：

GPS独立模式；

GPS自主模式；

GPS网络辅助模式；

GPS网络中心模式；

基于网络模式；

反向辅助模式；和

扩充自主模式。

98.根据权利要求97所述的方法，其中，至少一种其它位置确定模式是从由如下模式组成的组中选择的：

GPS独立模式；

GPS自主模式；

GPS网络辅助模式；

GPS网络中心模式；

基于网络模式；

反向辅助模式；和

扩充自主模式。

99.根据权利要求98所述的方法，其中，紧接在切换到所选至少一种其它位置确定模式之后，利用所选至少一种其它位置确定模式确定辅助位置通信设备的地理位置。

100.根据权利要求99所述的方法，进一步包括选择性地向所述辅助位置通信系统中的地理服务器发送所确定的辅助位置通信设备的地理位置。

101.根据权利要求100所述的方法，其中，确定地理位置由辅助位置通信设备进行。

102.根据权利要求101所述的方法，其中，位置确定利用GPS引擎，并且通信部分确定辅助位置通信设备的地理位置。

103.根据权利要求101所述的方法，其中，所确定的辅助位置通信设备的地理位置的选择性发送由辅助位置通信设备进行，并且将地理位置从辅助位置通信设备发送到地理位置服务器。

104.根据权利要求101所述的方法，其中，选择性地切换包括自动选择地切换辅助位置通信设备。

105.根据权利要求98所述的方法，其中，选择扩充自主模式进一步包括从从由如下网络组成的组中选择的网络资源接收扩充模式信息：

计算机网络；

通信网络；和

无线网络。

106.根据权利要求105所述的方法，其中，无线网络是蓝牙无线网络。

107.根据权利要求105所述的方法，其中，无线网络是IEEE 802.11无线网络。

108.根据权利要求98所述的方法，其中，选择扩充自主模式进一步包括接收从外部设备发送的扩充辅助信息。

109.根据权利要求108所述的方法，其中，通过无线发送接收扩充辅助信息。

110.根据权利要求109所述的方法，其中，通过蓝牙发送接收扩充辅助信息。

111.根据权利要求109所述的方法，其中，通过IEEE 802.11发送接收扩充辅助信息。

112.根据权利要求108所述的方法，其中，接收从外部设备发送的扩充辅助信息包括接收从静止对象发送的扩充辅助信息。

113.根据权利要求112所述的方法，其中，接收从静止对象发送的扩充辅助信息包括接收从EXIT标牌发送的扩充辅助信息。

114.根据权利要求112所述的方法，其中，接收从静止对象发送的扩充辅助信息包括接收从交通指示牌发送的扩充辅助信息。

115.根据权利要求112所述的方法，其中，接收从静止对象发送的扩充辅助信息包括接收从光柱发送的扩充辅助信息。

116.根据权利要求108所述的方法，其中，扩充自主模式包括接收从包括GPS重复辐射辅助信息的外部设备发送的扩充辅助信息。

117.根据权利要求108所述的方法，其中，通过非无线发送接收扩充辅助信息。

118.根据权利要求117所述的方法，其中，通过串行连接接收扩充辅助信息。

119.根据权利要求117所述的方法，其中，扩充自主模式包括通过以太网连接接收扩充辅助信息。

120.根据权利要求117所述的方法，其中，扩充自主模式包括通过电连接接收扩充辅助信息。

121.根据权利要求120所述的方法，其中，扩充自主模式包括从外部设备内的电池充电器接收扩充辅助信息。

122.根据权利要求98所述的方法，其中，选择扩充自主模式进一步包括从从由如下网络组成的组中选择的网络资源接收扩充辅助信息：

计算机网络；

通信网络；和

无线网络，和

其中，接收扩充辅助信息包括接收GPS卫星的星历数据。

123.根据权利要求122所述的方法，其中，选择扩充自主模式进一步包括接收从外部设备发送的扩充辅助信息。

124.根据权利要求123所述的方法，其中，接收从外部设备发送的扩充辅助信息包括接收外部设备的位置信息。

125.根据权利要求98所述的方法，其中，当发生预定事件时，辅助位置通信设备选择性地在GPS独立模式和至少一种其它模式之间的切换。

126.根据权利要求125所述的方法，其中，预定事件是至少一个GPS卫星信号的初始获取。

127.根据权利要求125所述的方法，进一步包括选择性从至少一种其它位置确定模式切换到GPS独立模式。

128.根据权利要求127所述的方法，其中，辅助位置通信设备接收来自第二信源的信息。

129.根据权利要128所述的方法，其中，第二信源是从由如下网络组成的组中选择的：

蓝牙网络；

专用移动无线电(“SMR”)网络；

个人通信系统(“PCS”)网络；

非无线局域网；

无线局域网；

红外线网络；

寻呼网络；

双向寻呼网络；和

FM广播网。

130.根据权利要求129所述的方法，其中，无线局域网是IEEE 802.11无线网络。

131.根据权利要求130所述的方法，其中，辅助位置通信设备的地理位置是利用来自至少一个GPS卫星的GPS信号和来自第二信源的信息确定的。

132.根据权利要求125所述的方法，进一步包括选择性地将所确定的辅助位置通信设备的地理位置显示在辅助位置通信设备上。