利用天线阵列进行到达角位置检测的制作方法_4

文档序号:9457554阅读:来源:国知局
。一般,在单个TXOP (传输时机)中,AP广播包含如上所述的元数据的位置突发公告分组,其中跟随在该位置突发公告分组后面的是分别经由不同天线92发送的一行中的短ISS PPDU序列(例如,发送到自身的清除发送(CTS) (CTS2self))。客户端接收在每个前导期间测量出的子载波相位差,并使用这些子载波相位差来构建特征矢量。在本实施例中,客户端12具有至少两个天线。
[0084]分组间+分组内切换+并行
[0085]还可以针对南向接口执行PPDU内+PPDU间切换+并行方法。为了更好的性能,每个PPDU中的第一天线是相同天线,所以相同PPDU中的后续天线可以与该天线有关。
[0086]广播空数据分组公告/空数据分组
[0087]在下面的示例中,广播空数据分组公告(NDPA) /空数据分组(NDP)被定义为任何客户端可接收的并且不需要来自任何客户端的探测响应的交换。具有Ntx个发射天线和Ntc个发射链的AP利用适当数目的长训练符号(例如,Ntc = I — Nltf = I ;Ntc = 2 — Nltf=2 ;Ntc = 3 — Nltf = 3 ;Ntc = 4 — Nltf = 4 等)将 NDPA 然后将 NDP 发送出所有 Ntx个天线。由于它是NDP,所以客户端即使仅具有一个天线也可以测量来自所有Ntx个天线的CSI (信道状态信息),估计相位等。
[0088]AP继续发送NDPA+NDP的序列。每个后续NDP被利用第一 NDP和Ntc-1个新天线中的一个共用天线发送。所以,客户端可以测量Ntc-1个当前连接的天线相对于第一(共用)天线的相位。
[0089]第一 NDP允许客户端探测Ntx个天线(例如,1-8)。后续NDP保持来自第一 NDP和Ntx-1个新天线的一个天线。这使得天线上的相位差被针对AoA定位可靠地测量。该处理被重复,直到所有天线被覆盖为止。例如,对于Ntx = 16,Ntc = 4,客户端收集一系列五个NDPA+NDP (即,4+3+3+3+3)上的相位信息。在一个实施例中,每个NDPA/NDP可以作为不同的ΤΧ0Ρ,利用中间的天线开关被发送。
[0090]在一个示例中,VHT NDPA是包含指示“针对所有STA”的专门AID (关联标识符,例如,AID = O)的广播。NDPA+NDP的序列被利用共用天线发送,而不必征求来自任何站点的意见。客户端使用该信息来构建用于AOA定位的微分角的相位阵列。
[0091]在一个示例中,Ntx可以等于Ntc。
[0092]AP 接口
[0093]如上所述,在一个或多个实施例中,基带可能需要控制一个或多个N路RF开关和天线元件。为了专注于外部模块中的位置值,从基带芯片到天线+RF开关模块可以使用串行外设接口(SPI)或者类似接口。SPI命令通常由直接控制RF开关的简单处理实体(SPE)接收。在优选实施例中,每个SPI命令与天线开关以1:1映射(S卩,每两个OFDM符号一个命令),从而使得定时可以被精确控制。SPE可以由现有的SPI通用I/O (GP1)芯片实现,其中该GP1可以直接控制RF开关。
[0094]在一个实施例中,SPI命令可以是具有在SPE中发生的调度的单个触发器(例如,“0FDM符号现在开始”,然后“PPDU已经结束”)(例如,2 μ s之后的周期,然后每7.2或8 μ s) ο
[0095]菊花链接入点
[0096]图10示出了可以被用于一个或多个上述实施例的AP布置(称为菊花链实施方式)。在图10示出的示例中,四个ΑΡ(ΑΡ1、ΑΡ2、ΑΡ3、ΑΡ4)沿设备的边缘布置。每个AP包括多个天线94。来自每个AP的一个天线被电线连接到相邻ΑΡ,如图11中的96处所指示的。在该实施例中,来自每个接入点的至少一个天线被耦合到来自另一接入点的一个天线,从而使得所有接入点被连接。菊花链使得位置服务器(即,会聚所有AP上的相位数据或者所有AoA的网络设备)通过使用共享的天线端口来创建多个AP上的同步AoA估计,作为空中相位(over-the-air phase)的参考。对于具有共享天线的端口,在APl测量的CSI (信道状态信息)的角度应该与在AP2测量的CSI的角度相同。
[0097]对于两个菊花链连接的AP,共享天线在每个AP上创建参考路径,从而使得由两个AP之间的非同步的分组获取和本地振荡器(LO)导致的相位差可以被从CSI角度估计中去除。通过菊花链连接多个AP,如图11中所示,可以在多个AP上这样做。
[0098]应该理解的是,图10和11中示出的布置只是一个示例,并且在不脱离实施例的范围的条件下可以使用其他配置。例如,AP可以沿着墙彼此相邻地布置。
[0099]尽管已经根据所示出的实施例描述了该方法和装置,但是本领域普通技术人员将很容易认识到,在不脱离实施例的范围的条件下可以做出多种变形。因此,希望以上描述中包含的并且在附图中示出的所有主题应该被解释为说明性的而非限制性的意思。
【主权项】
1.一种装置,包括: 多个天线; 与所述多个天线通信的接收器,用于在基于块的调制环境中接收一个或多个分组; 被插入在所述多个天线中的一部分天线和所述接收器之间的开关,用于在所述天线之间进行切换;以及 处理器,用于计算用来识别发送所述一个或多个分组的移动设备的位置的到达角。2.如权利要求1所述的装置,其中,所述装置被配置为使得通信和位置检测在相同分组上进行。3.如权利要求1所述的装置,其中,所述基于块的调制环境包括正交频分复用系统。4.如权利要求1所述的装置,其中,所述基于块的调制环境包括W1-Fi网络。5.如权利要求1所述的装置,其中,所述装置包括具有二维或三维天线阵列的接入点。6.如权利要求1所述的装置,其中,所述分组包括物理层会聚协议(PLCP)协议数据单元(PPDU) ο7.如权利要求1所述的装置,其中,所述多个天线包括被分配给通信的至少一个天线、以及被分配给位置检测的至少两个天线,所述开关被插入在所述接收器和被分配给位置检测的所述至少两个天线之间。8.如权利要求1所述的装置,其中,所述开关被配置为在所述分组中的每隔一个数据符号上对天线进行切换。9.如权利要求1所述的装置,其中,所述开关被配置为在所述分组中的循环扩展期间对天线进行切换。10.如权利要求1所述的装置,其中,所述开关被配置为在所述分组之间对天线进行切换。11.如权利要求1所述的装置,其中,所述处理器被配置为对频域上的导频子载波进行平均。12.如权利要求1所述的装置,其中,所述处理器被配置用于成对地对来自用于通信的一个天线的值与来自用于位置检测的一个天线的值的复数共轭相乘。13.如权利要求1所述的装置,其中,所述开关被配置为在所述分组内部以及所述分组之间对天线进行切换,以测量多个分组上的相位。14.一种装置,包括: 多个天线; 与所述多个天线通信的发射器,用于在基于块的调制环境中向移动设备发送一个或多个分组,用于计算用于所述移动设备处的位置检测的到达角;以及 被插入在所述发射器和所述多个天线中的至少两个天线之间的开关,用于在所述天线之间进行切换; 其中,所述发射器被配置用于发送聚合媒体接入控制协议数据单元(MPDU),该聚合MPDU包括至少一个MPDU及跟随其的至少一个其他MPDU中的元数据,并且其中在所述其他MPDU的发送期间执行切换。15.如权利要求14所述的装置,其中,特征矢量能够是在所述移动设备处从频域平均导频构建的。16.—种方法,包括: 在基于块的调制环境中在无线设备处接收多个射频链; 记录子载波相位和所述子载波相位之间的差;以及 使用所述子载波相位差来构建特征矢量以供用于移动设备的到达角计算的定位。17.如权利要求16所述的方法,其中,所述无线设备包括室内安装的接入点。18.如权利要求16所述的方法,其中,所述无线设备包括所述移动设备。19.如权利要求16所述的方法,其中,接收多个射频链包括利用共用天线接收空数据分组公告和空数据分组的序列。20.一种装置,包括: 包括多个天线的第一接入点; 分别包括多个天线的一个或多个其他接入点; 其中,来自每个接入点的至少一个天线被与来自另一接入点的一个天线相耦合,使得所有接入点被连接从而使能横跨接入点的同步到达角估计以用于位置检测。
【专利摘要】在一个实施例中,一种装置包括:多个天线;与多个天线通信的接收器,用于在基于块的调制环境中接收一个或多个分组;插入在天线的一部分和接收器之间的开关,用于在天线之间进行切换;以及处理器,用于计算用来识别发送一个或多个分组的移动设备的位置的到达角。
【IPC分类】H04W64/00, G01S3/48
【公开号】CN105209927
【申请号】CN201480024983
【发明人】布莱恩·唐纳德·哈特, 保罗·J·斯达格, 桑托什·潘迪, 大卫·克洛佩尔, 丹·洛恩斯, 马修·A·斯勒维尔曼
【申请人】思科技术公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2014年4月24日
【公告号】EP2992353A2, US20140327579, WO2014179150A2, WO2014179150A3
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