利用往返时间信息的被动定位的制作方法_4

文档序号:9731900阅读:来源:国知局
测来自相邻发送站 (例如,第一接入点1〇2(ΑΡ1))的传入消息。所述接入点可为包含至少一个处理器和存储器 的高级WLAN接入点。所述传入消息可为例如精细定时消息或Q 0SNull消息的包交换,且可包 含指示消息从发送站发射的时间的时戳。
[0063]在阶段604处,接收站可确定传入消息的到达时间。在实施例中,由于无线通信中 的多信道效果的影响,可需要校正到达时间。接收接入点可经配置以对传入消息执行任选 的第一到达校正(FAC)算法且确定到达时间。
[0064] 在阶段606处,接收站(例如,第二接入点104(AP2))可确定与发送站(例如,API)相 关联的RTT值。在实施例中,可基于消息发射的时间(例如,时戳)而确定RTT值。可基于先前 精细定时消息交换而确定RTT值(即,信息)。举例来说,接收站可将先前RTT信息存储在本地 存储器中,且可具有对位置服务器152上的数据库的存取。在一实例中,RTT信息可包含在信 标发射506中,或可基于发送站和接收站的相对位置。在阶段608处,接收站响应于在阶段 602处检测到的传入消息而产生确认消息(ACK)。
[0065]在阶段610处,接收站可经配置以基于RTT值计算对传入消息的确认消息的出发时 间。举例来说,无线通信网络100可具有针对每一参与站(例如,102、104、106)的所建立的 SIFS值。示范性SIFS值可为16微秒(或由联网标准设定的其它值)。接收站可使SIFS值减少 与到发送站的距离成比例的量。举例来说,SIFS值可减少RTT值的二分之一(例如,RTT/2)。 在阶段612处,参考图4,接收站可经配置以在出发时间(例如,时间t3410)发送确认消息。确 认消息可包含指示出发时间的时戳。
[0066]在操作中,参看图7,进一步参看图1A-5B,用于使用无线通信网络100计算客户端 站422的位置的过程700包含展示的阶段。然而,过程700仅是示范性的且并非限制。可例如 通过添加、移除或重新排列阶段来更改过程600。举例来说,位置计算可由客户端站422上的 处理器(g卩,本地)或由位置服务器152中的处理器(即,远程)进行。
[0067]在阶段702处,客户端站422可检测来自第一 AP(APl)的指示与第二AP(AP2)的消息 交换的广播消息。在一实例中广播消息可为从APl发射的信标发射506。所述广播消息可包 含后续消息交换的指示。在实施例中,所述广播消息不包含RTT信息或AP位置信息。在阶段 704处,客户端站422可经配置以检测(例如,拦截414)从APl发送到AP2的第一消息。举例来 说,所述第一消息可为精细时间请求或QoSNuII消息(例如,消息M)。所述第一消息将具有在 Lm表示的消息长度。客户端站422可确定且存储第一消息(例如,ToaC(M)418)的到达时间的 时刻。
[0068]在阶段706处,客户端站422可经配置以检测(例如,拦截416)从第二AP(AP2)发送 到第一 AP (AP1)的后续消息。举例来说,客户端站422可检测在时间t3410从接收站404发射 的ACK消息。客户端站422可经配置以确定且存储ACK消息的到达时间的时刻(例如,ToaC (ACK)420) ^CK消息可包含指示发射时间(例如,时间t3404)的时戳。
[0069]在阶段708处,客户端站422可确定与APl和AP2相关联的位置信息。此信息可先前 存储在客户端站422上。举例来说,网络中的站的位置可从位置服务器152下载。在阶段710 处,客户端站422确定短帧间间隔(SIFS)值。在一实例中,SIFS值可为用于网络的先前确立 的常数。用于为客户端站422提供位置和SIFS数据的其它机构可包含推送通知、基于位置的 服务、可使用同步。在阶段712处,客户端站422可基于在阶段704处拦截的消息确定Lm的值。 客户端站422可经配置以基于ToaC(M)和ToaC(ACK)的时间实例而计算位置。在阶段714处, 客户端站将到达时间差(TDOA)信息确定为ToaC (M)和ToaC (ACK)的时间实例。
[0070] 在阶段716处,客户端站422经配置以基于第一和第二AP的位置信息、TDOA定时信 息、SIFS值和消息长度值计算位置估计。在实施例中,位置服务器152或其它网络硬件(例 如,接入点、库服务器)的处理能力可用以执行计算。位置估计可基于如下表达的差分距离 公式:
[0071] Diff_dist_12 = c*[ToaC(M)-(ToaC(ACK)-(SIFS+LM))]
[0072] 其中'c'是光速,SIFS是所确立的系统常数,且Lm是第一消息的消息长度。客户端 站422可经配置以用加法AP重复过程700以确定加法位置估计,且随后组合所得位置估计以 确定客户端站422的位置。
[0073] 实施例可呈完全硬件实施例、完全软件实施例(包含固件、驻留软件、微码等)或组 合了可全部大体上在本文中被称作"电路"、"模块"或"系统"的软件和硬件方面的实施例的 形式。此外,本发明的标的物的实施例可采用体现于任何有形表现媒体中的计算机程序产 品的形式,所述有形表现媒体具有体现于所述媒体中的计算机可用程序代码。所描述的实 施例可提供为计算机程序产品或软件,其可包含具有存储于其上的指令的机器可读媒体, 所述指令可用以编程计算机系统(或其它电子装置)以实行(例如,执行)根据实施例的过 程,无论当前已描述还是未描述,因为本文未列举每个可以想象的可以想象的变化。机器可 读媒体包含用于以机器(例如,计算机)可读的形式(例如,软件、处理应用程序)存储或发射 信息的任何机构。机器可读媒体可为机器可读存储媒体或机器可读信号媒体。机器可读存 储媒体可包含例如但不限于,磁性存储媒体(例如,软盘);光学存储媒体(例如,CD-ROM);磁 光存储媒体;只读存储器(ROM);随机存取存储器(RAM);可擦除可编程存储器(例如,EPROM 和EEPR0M);快闪存储器;或其它类型的适合于存储电子指令的有形媒体。机器可读信号媒 体可包含其中实施有计算机可读程序代码的传播数据信号,例如电、光学、声或其它形式的 传播信号(例如,载波、红外信号、数字信号等)。实施于机器可读信号媒体上的程序代码可 使用任何合适的媒体发射,包含但不限于有线、无线、光纤电缆、RF或其它通信媒体。
[0074]可以一或多种编程语言的任何组合撰写用于执行实施例的操作的计算机程序代 码,所述一或多种编程语言包含例如Java、Smalltalk、C++或其类似者等面向对象的编程语 言,及例如"C"编程语言或类似编程语言等常规程序性编程语言。所述程序代码可完全在用 户的计算机上、部分地在用户的计算机上、作为单独软件包、部分地在用户的计算机上且部 分地在远程计算机上或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下,远程计算机 可通过任何类型的网络连接到用户的计算机,包含局域网(LAN)、个域网(PAN)或广域网 (WAN),或可做出到外部计算机的连接(例如,通过因特网使用因特网服务提供者)。
[0075]参考图8A是用于在被动定位方案中使用的电子装置800的一个实施例的框图。客 户端站120可为电子装置800。在一些实施方案中,电子装置800可为笔记本计算机、平板计 算机、上网本、移动电话、游戏控制台、个人数字助理(PDA)、库存标签或包括具有定位和无 线通信能力的WLAN装置(例如,归属节点B(HNB))的其它电子系统中的一者。电子装置800包 含处理器单元802(可能包含多个处理器、多个核心、多个节点和/或实施多线程等)。电子装 置800包含存储器单元806。存储器单元806可为系统存储器(例如,高速缓冲存储器、SRAM、 DRAM、零电容器RAM、双晶体管RAM、eDRAM、EDO RAM、DDR RAM、EEPROM、NRAM、RRAM、SONOS、 PRAM等中的一或多者)或上文已经描述的机器可读媒体的可能实现中的任何一或多者。电 子装置 800 还包含总线 810(例如,PCI、I SA、PCI-Express、HyperTransport.RTM·、 InfiniBancLRTM.、NuBus、AHB、AXI等),以及包含无线网络接口(例如,WLAN接口、 Bluetooth.RTM.接口、WiMAX接口、ZigBee.RTM.接口、无线USB接口等)中的至少一者和有线 网络接口(例如,以太网接口等)的网络接口 804。
[0076] 电子装置800还包含通信单元808。通信单元808包括定位单元812、接收器814、发 射器816以及一或多个天线818。发射器816、天线818和接收器814形成无线通信模块(其中 发射器816和接收器814为收发器820)。发射器816和接收器814经配置以经由对应天线818 与一或多个客户端站和其它接入点双向通信。在一些实施例中,电子装置800可被配置成具 有定位能力的WLAN客户端站。定位单元812可检测在接入点之间交换的精细定时或QoSNuII 请求/响应消息以确定与接入点相关联的TDOA定时信息。定位单元812可至少部分地基于 TDOA定时信息和AP位置信息确定电子装置800的位置,如上文参考图1-7所描述。在一些实 施例中,接入点102、104、106也可经配置为图8A的电子装置800。在此实施例中,接入点可使 用其处理能力执行上述其相应操作。这些功能性中的任一者可部分地(或完全)在硬件中 和/或处理器单元802上实施。举例来说,所述功能性可以专用集成电路实施,在处理器单元 802
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