利用往返时间信息的被动定位的制作方法
【专利说明】利用往返时间信息的被动定位
[0001 ] 相关申请案的交叉参考
[0002] 本申请案主张20 13年8月30日申请的标题为"被动定位方案（Passive Positioning Schemes)"的第61/872,087号美国临时申请案、2013年9月3日申请的标题为 "被动定位方案"的第61/873,253号美国临时申请案、2014年3月31日申请的标题为"利用信 标相邻者报告的被动定位（Passive Positioning Utilizing Beacon Neighbor Reports)"的第61/973,034号美国临时申请案以及2014年4月28日申请的标题为"利用信标 相邻者报告的被动定位"的第61 /985，247号美国临时申请案的权益，以上申请案中的每一 者转让给本受让人且其内容以全文引用的方式并入本文中。
【背景技术】
[0003] 本发明标的物的实施例大体上涉及无线通信的领域，且更确切地说涉及用于无线 通信装置的被动定位方案。
[0004] 各种定位技术可用于基于接收无线通信信号确定无线通信装置(例如，无线局域 网（WLAN)装置）的位置。举例来说，可实施定位技术，其利用无线通信信号的到达时间 (TOA)、往返时间（RTT)、接收信号强度指示符(RSSI)或无线通信信号的到达时间差(TDOA) 以确定无线通信装置在无线通信网络中的位置。
【发明内容】
[0005] 根据本发明的用于在接入点之间交换定位消息的方法的实例包含:检测来自接入 点的传入消息；确定与所述接入点相关联的往返时间（RTT)值;产生确认消息；至少部分地 基于所述RTT值计算所述确认消息的出发时间；以及在所述出发时间发送所述确认消息。
[0006] 此类方法的实施方案可包含以下特征中的一或多者。可计算所述传入消息的第一 到达校正(FAC)。所述确认消息的出发时间可至少部分地基于所述FAC。可确定短帧间间隔 (SIFS)值，且计算出发时间可基于RTT值和SIFS值。计算确认消息的出发时间的方程式可为 t3 = t2+SIFS-RTT/2+LM，使得t3是所述出发时间，t2是检测到传入消息的时间，SIFS是与接 入点相关联的短帧间间隔，RTT/2是当发送所述传入消息时的时间实例与当检测到所述传 入消息时的时间实例之间的时间差，且Lm是传入消息的长度。可确定传入消息的消息长度。 传入消息可为服务质量空(QoSNuII)交换。
[0007] 根据本发明的在利用接入点间消息接发的客户端站上的定位的方法的实例包含： 在客户端站处检测来自第一接入点的指示与第二接入点的消息交换的广播消息;检测从所 述第一接入点发送到所述第二接入点的第一消息;检测从所述第二接入点发送到所述第一 接入点的后续第二消息；确定与所述第一接入点和所述第二接入点相关联的位置信息；确 定短帧间间隔（SIFS)值;确定所述第一消息的消息长度值;至少部分地基于所述第一消息 和所述后续第二消息的所述检测而确定到达时间差(TDOA)信息；以及基于与所述第一接入 点和所述第二接入点相关联的所述位置信息、所述TDOA信息、所述SIFS值以及所述消息长 度值而计算位置估计。
[0008] 此类方法的实施方案可包含以下特征中的一或多者。所述第一消息可为精细定时 消息或Q0SNull消息。所述广播消息可包含与第一接入点和第二接入点相关联的位置信息， 与第一接入点和第二接入点相关联的往返时间(RTT)信息，和/或所述SIFS值。
[0009] -种交换消息以用于在移动单元的被动定位中使用的系统的实例包含:存储器单 元;至少一个处理器，其耦合到所述存储器单元且经配置以：检测来自接入点的传入消息； 确定与所述接入点相关联的往返时间（RTT)值;产生确认消息;基于所述RTT值计算所述确 认消息的出发时间；以及在所述出发时间发送所述确认消息。
[0010]此系统的实施方案可包含以下特征中的一或多者。所述处理器可进一步经配置以 计算所述传入消息的第一到达校正(FAC)。所述处理器可进一步经配置以至少部分地基于 所述FAC计算所述确认消息的出发时间。所述处理器可进一步经配置以确定短帧间间隔 (SIFS)值且基于RTT值和SIFS值计算所述出发时间。所述确认消息的出发时间可确定为t3 = t2+SIFS-RTT/2+LM，使得t3是所述出发时间，t2是检测到传入消息的时间，SIFS是与接入 点相关联的短帧间间隔，RTT/2是当发送所述传入消息时的时间实例与当检测到传入消息 时的时间实例之间的时间差，且Lm是传入消息的长度。可确定传入消息的消息长度。来自接 入点的传入消息可为QoSNul 1消息。
[0011] 根据本发明的机器可读存储媒体的实例包含指令，所述指令当由一或多个处理器 执行时致使所述一或多个处理器执行操作，所述操作包含:检测来自接入点的传入消息;确 定与所述接入点相关联的往返时间（RTT)值;产生确认消息；至少部分地基于所述RTT值计 算所述确认消息的出发时间；以及在所述出发时间发送所述确认消息。
[0012] 此机器可读存储媒体的实施方案可包含以下特征中的一或多者。所述指令可致使 所述一或多个处理器执行包含计算所述传入消息的第一到达校正(FAC)的操作。计算确认 消息的出发时间的操作可至少部分地基于所述FAC。所述指令可致使所述一或多个处理器 执行包含确定短帧间间隔（SIFS)值的操作，且计算所述出发时间的操作可基于RTT值和 SIFS值。所述指令可致使所述一或多个处理器执行包含确定所述传入消息的消息长度的操 作。检测来自接入点的传入消息的操作可包含检测传入消息是Q 0SNull交换。
[0013] 根据本发明的一种客户端站的实例，处理器;定位单元，其耦合到所述处理器且经 配置以：检测来自第一接入点的指示与第二接入点的消息交换的广播消息;检测从所述第 一接入点发送到所述第二接入点的第一消息;检测从所述第二接入点发送到所述第一接入 点的后续第二消息；确定与所述第一接入点和所述第二接入点相关联的位置信息；确定短 帧间间隔（SIFS)值;确定所述第一消息的消息长度值;至少部分地基于所述第一消息和所 述第二消息的所述检测而确定到达时间差(TDOA)信息；以及基于与所述第一接入点和所述 第二接入点相关联的所述位置信息、所述TDOA信息、所述SIFS值以及所述消息长度值而计 算位置估计。
[0014] 此客户端站的实施方案可包含以下特征中的一或多者。所述定位单元可经配置以 检测精细定时消息或QoSNuII消息作为所述第一消息。所述定位单元可经配置以检测所述 广播消息中与第一接入点和第二接入点相关联的位置信息。所述定位单元可经配置以检测 所述广播消息中与第一接入点和第二接入点相关联的往返时间（RTT)信息。所述定位单元 可经配置以检测所述广播消息中的SIFS值。
[0015] 本文中所描述的项目和/或技术可提供以下能力中的一或多者以及未提到的其它 能力。网络中的接入点(AP)与相邻AP交换周期性精细定时或Q0SNull消息。AP广播其位置。 确定消息(M)离开第一AP(APl)的时间。确定消息(M)在第二AP(AP2)处的到达时间。第一到 达校正(FAC)用以调整第二AP(AP2)处的到达时间。消息(M)的确认(ACK)从第二AP(AP2)发 送返回到第一AP(APl)。客户端站检测消息(M)和确认(ACK)且确定客户端站处的相应到达 时间。AP确定与两个AP之间的发射时间相关联的往返时间（RTT)信息（例如，RTT 12/2) JP广 播RTT信息和SIFS信息。可基于到达时间以及RTT和SIFS信息确定客户端的位置。可提供其 它能力，且不是根据本发明的每个实施方案都必须提供所论述的能力中的任一者，更不用 说全部。AP不广播RTT信息，但基于RTT信息修改发送ACK消息的时间。确定客户端位置而无 需接收广播RTT信息。另外，通过除了所提到的手段之外的手段来实现上文提到的效果可为 可能的，且所提到的项目/技术可能不一定产生所提到的效果。
【附图说明】
[0016] 图IA是用于确定客户端站的位置的被动定位方案的实例框图。
[0017] 图IB是包含位置服务器的无线局域网的实例网络图。
[0018] 图2是精细定时测量请求的概念图的现有技术实例。
[0019] 图3A是基于FAC估计的被动定位方案的概念图的实例。
[0020]图3B是FAC估计的图形实例。
[0021 ]图4是基于动态SIFS时间的被动定位方案的概念图的实例。
[0022]图5A和5B是示范性接入点广播和消息交换时序图。
[0023]图6是用于基于RTT值发送确认消息的过程的流程图。
[0024]图7是用于计算客户端站的位置的过程的流程图。
[0025]图8A是示范性客户端站的框图。
[0026]图8B是示范性接入点的框图。
【具体实施方式】
[0027] 下文的描述包含实施本发明的标的物的技术的示范性系统、方法、技术、指令序列 和计算机程序产品。但是，应理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践所描述的实施 例。举例来说，虽然实例指代用于无线局域网(WLAN)装置的被动定位方案，但实施例不受如 此限制。在其它实施例中，被动定位方案可由其它无线标准和装置(例如，WiMAX装置)实施。 在其它情况下，为了不使描述变混乱，未详细展